التعابير الشرطية والإزاحات (المساحات البيضاء) في بايثون: مدخل شامل لفهم البنية المنطقية والهيكلية في اللغة

مقدمة

تُعد لغة بايثون من أكثر لغات البرمجة شيوعاً وانتشاراً في العالم نظراً لبساطتها وسهولة قراءتها وكتابتها، ما يجعلها خياراً مثالياً لكل من المبتدئين والمحترفين في مجال البرمجة. ومن أبرز السمات التي تميز بايثون عن غيرها من اللغات البرمجية هي استخدامها المكثف للمسافات البيضاء (الإزاحات) للتحكم في البنية الهرمية للتعليمات البرمجية، بالإضافة إلى التعابير الشرطية التي تُمكّن المبرمج من تنفيذ منطق برمجي يعتمد على تحقق شروط معينة.

تُعد هذه العناصر مفتاحاً لفهم كيف تعمل برامج بايثون بطريقة منظمة وفعالة. لذلك، فإن دراسة التعابير الشرطية والإزاحات لا تقتصر فقط على الجانب الشكلي للغة، بل تمتد لتشمل الجوانب المنطقية والتنظيمية الضرورية لبناء برامج موثوقة وقابلة للصيانة.

أولاً: الإزاحات (المسافات البيضاء) في بايثون

ما هي الإزاحات؟

الإزاحات في بايثون تشير إلى المسافات البيضاء (white spaces) أو ما يُعرف أيضاً بـ “indentation”، وهي الطريقة التي تُستخدم لتحديد البنية الهيكلية للتعليمات البرمجية، خاصة عند التعامل مع الكتل البرمجية مثل التكرارات، الشروط، الدوال، الأصناف وغيرها. على عكس لغات مثل Java أو C++ التي تستخدم الأقواس {} لتحديد حدود الكتل البرمجية، تعتمد بايثون كلياً على الإزاحات لتحديد بداية ونهاية الكتلة.

أهمية الإزاحات في بايثون

المسافات البيضاء في بايثون ليست اختيارية أو تجميلية، بل هي جزء لا يتجزأ من بناء اللغة، وتُعتبر أحد العوامل الحاسمة في عمل الكود بالشكل الصحيح. أي خطأ في استخدام الإزاحات، سواء كان بزيادة أو نقصان عدد المسافات، يؤدي مباشرة إلى ظهور خطأ (IndentationError) عند تنفيذ البرنامج.

القواعد الأساسية للإزاحات في بايثون

• يجب أن تكون جميع الأسطر ضمن نفس الكتلة (مثل جسم دالة أو جملة شرطية) متساوية في عدد المسافات.

• يوصى باستخدام 4 مسافات (Spaces) لكل مستوى إزاحة، وهذه قاعدة غير إلزامية ولكنها معيارية ضمن مجتمع بايثون.

• يُمنع خلط المسافات مع علامات الجدولة (Tab) داخل نفس الملف، إذ يؤدي ذلك إلى أخطاء غير متوقعة.

مثال تطبيقي:

python
CopyEdit
def عرض_الرسالة():
    print("مرحبًا بك في عالم بايثون!")
    if True:
        print("هذه رسالة داخل جملة شرطية.")

في المثال أعلاه، الجملة الشرطية if True: تعتمد على الإزاحة لتحديد ما إذا كانت print تتبع لها. الإزاحة تمثل البنية الهرمية للكود، وتُظهر بوضوح العلاقة بين الأوامر.

أخطاء شائعة في استخدام الإزاحات

python
CopyEdit
def خطأ():
print("مرحبا")``` | غياب الإزاحة بعد تعريف الدالة يؤدي إلى خطأ. |
| إزاحات غير متسقة |  
```python
if True:
    print("نعم")
        print("لا")``` | تغيير عدد المسافات داخل نفس الكتلة يؤدي إلى خطأ. |

## ثانياً: التعابير الشرطية في بايثون

### التعريف العام

التعابير الشرطية تُستخدم لتنفيذ كتل من التعليمات فقط إذا تحققت شروط معينة. تُعتبر هذه الميزة من أبرز الوسائل التي تمكّن من إنشاء منطق برمجي يتفاعل مع حالات متعددة.

### الشكل العام للتعابير الشرطية

الصيغة الأساسية للتعبير الشرطي `if` في بايثون كالتالي:

```python
if شرط:
    تنفيذ_الكتلة

أنواع التعابير الشرطية

1. جملة if فقط

تُستخدم عندما نريد تنفيذ كود معين إذا تحقق شرط محدد.

python
CopyEdit
x = 5
if x > 0:
    print("العدد موجب")

2. جملة if-else

تُستخدم عندما نريد تنفيذ أحد الكتلتين بناءً على تحقق الشرط من عدمه.

python
CopyEdit
x = -3
if x > 0:
    print("موجب")
else:
    print("سالب أو صفر")

3. جملة if-elif-else

تُستخدم للتعامل مع أكثر من حالة شرطية بطريقة متسلسلة ومنظمة.

python
CopyEdit
x = 0
if x > 0:
    print("موجب")
elif x < 0:
    print("سالب")
else:
    print("صفر")

4. التعابير الشرطية داخل السطر الواحد (Ternary Operator)

بايثون تدعم استخدام التعبير الشرطي داخل السطر الواحد باستخدام الصيغة:

python
CopyEdit
print("موجب") if x > 0 else print("سالب أو صفر")

مقارنة القيم في الشروط

يمكن استخدام مجموعة متنوعة من المعاملات المنطقية والمقارنات:

استخدام المعاملات المنطقية

بايثون توفر معاملات منطقية لتجميع عدة شروط:

• and: جميع الشروط يجب أن تكون صحيحة.

• or: يكفي أن يكون أحد الشروط صحيحاً.

• not: عكس نتيجة الشرط.

python
CopyEdit
x = 5
y = 10
if x > 0 and y > 0:
    print("كلاهما موجب")

ثالثاً: العلاقة بين الإزاحات والتعابير الشرطية

الكتل التابعة للتعابير الشرطية تعتمد بشكل كلي على الإزاحات. وهذا يجعل من الإزاحات في بايثون ليست فقط أداة تنظيمية، وإنما أداة تحكمية تؤثر مباشرة على نتيجة تنفيذ البرنامج.

عند عدم استخدام الإزاحات بشكل صحيح داخل التعابير الشرطية، يتم تغيير منطق تنفيذ البرنامج بالكامل أو يحدث خطأ في التنفيذ.

مثال توضيحي:

python
CopyEdit
x = 10
if x > 5:
    print("الشرط تحقق")
print("هذه الجملة خارج الشرط")

في المثال السابق، الجملة الثانية تُنفذ في كل الحالات لأنها خارج الإزاحة الخاصة بجملة if. لكن لو أضفنا لها إزاحة:

python
CopyEdit
x = 10
if x > 5:
    print("الشرط تحقق")
    print("هذه الجملة تابعة للشرط")

فإن الجملة الثانية لن تُنفذ إلا إذا تحقق الشرط.

رابعاً: استخدام التعابير الشرطية في الدوال

يمكن استخدام التعابير الشرطية داخل الدوال للتحكم في سير تنفيذ التعليمات البرمجية اعتماداً على قيم المُدخلات.

مثال:

python
CopyEdit
def تقييم_الطالب(الدرجة):
    if الدرجة >= 90:
        return "ممتاز"
    elif الدرجة >= 75:
        return "جيد جدًا"
    elif الدرجة >= 60:
        return "جيد"
    else:
        return "راسب"

هذا المثال يُظهر كيف يمكن للتعابير الشرطية توجيه منطق الدالة حسب شروط مختلفة.

خامساً: توصيات عند استخدام الإزاحات والتعابير الشرطية

• الالتزام بأسلوب موحد: يجب اتباع نمط موحد للإزاحات في المشروع بالكامل.

• الوضوح المنطقي: يُفضّل أن تكون الشروط مفهومة وواضحة لتسهيل الصيانة والتطوير.

• التقليل من التداخل: يُنصح بتجنب التداخل المفرط للتعابير الشرطية لتفادي التعقيد.

• الاختبار المستمر: اختبار الكود بعد كتابة كل شرط يساعد على التحقق من صحة الإزاحات والمنطق.

سادساً: الجداول التوضيحية للاستخدامات الشائعة

جدول: مقارنة بين أشكال التعابير الشرطية

جدول: إرشادات الإزاحات

خاتمة

يمثل فهم الإزاحات والتعابير الشرطية في بايثون حجر الزاوية لبناء برامج صحيحة وفعالة. إذ لا يمكن تحقيق منطق سليم أو أداء قوي دون استخدام هذين المفهومين بشكل دقيق ومتقن. الإزاحات في بايثون تمثل البنية، بينما التعابير الشرطية تمثل المنطق، وكل منهما مكمل للآخر. إن الالتزام بالمعايير القياسية للإزاحة، واستخدام التعابير الشرطية بشكل منطقي وواضح، يعزز من جودة الكود وقابليته للفهم والتطوير في المستقبل.

المراجع

• Python Software Foundation. https://docs.python.org/3/

• PEP 8 – Style Guide for Python Code. https://peps.python.org/pep-0008/