پایتون (به انگلیسی: Python، US: /ˈpaɪθɑːn/) یک زبان برنامه‌نویسی شیءگرا، متن باز،تفسیری، سطح بالا، و همه منظوره است، که خیدو فان روسوم[a] آن را طراحی کرده‌است، و اولین بار در سال ۱۹۹۱ منتشر شده‌است. فلسفه اصلی طراحی پایتون «خوانایی بالای کد» است و نویسه‌های فاصله خالی در آن معنادار هستند و مکرر استفاده می‌شوند. ساختار زبانی و دیدگاه شیءگرا در پایتون به گونه‌ای طراحی شده‌است که به برنامه‌نویس امکان نوشتن کد منطقی و واضح (بدون ابهام) را برای پروژه‌های کوچک و بزرگ می‌دهد.
کلمات کلیدی و اصلی این زبان به‌صورت حداقلی تهیه شده‌اند و در مقابل کتابخانه‌هایی که در اختیار کاربر است بسیار وسیع هستند.
برخلاف برخی زبان‌های برنامه‌نویسی رایج دیگر که بلاک‌های کد در آکولاد تعریف می‌شوند (به‌ویژه زبان‌هایی که از نحو زبان سی پیروی می‌کنند) در زبان پایتون از نویسه فاصله و جلو بردن متن برنامه برای مشخص کردن بلاک‌های کد استفاده می‌شود. به این معنی که تعدادی یکسان از نویسه فاصله در ابتدای سطرهای هر بلاک قرار می‌گیرند و این تعداد در بلاک‌های کد درونی‌تر افزایش می‌یابد. بدین ترتیب بلاک‌های کد به صورت خودکار ظاهری مرتب دارند.
در پایتون مدل‌های مختلف برنامه‌نویسی (از جمله شی‌گرا و برنامه‌نویسی دستوری و تابع محور) را پشتیبانی می‌شود و برای مشخص کردن نوع متغیرها از یک سامانهٔ پویا استفاده می‌شود.
این زبان از زبان‌های برنامه‌نویسی مفسر بوده و به‌صورت کامل یک زبان شیءگرا است که در ویژگی‌ها با زبان‌های تفسیری پرل، روبی، اسکیم، اسمال‌تاک و تی‌سی‌ال مشابهت دارد و از مدیریت خودکار حافظه استفاده می‌کند.
زبان پایتون ۲ رسماً از سال ۲۰۲۰ دیگر پشتیبانی نمی‌شود و پایتون ۲٫۷٫۱۸ آخرین نسخهٔ پایتون ۲٫۷ و همچنین پایتون ۲ است و ازاین به بعد دیگر هیچ وصلهٔ امنیتی‌ای یا بهبود دیگری در این نسخه داده نخواهد شد.با پایان پشتیبانی از پایتون ۲ فقط پایتون ۳ نسخه‌های بعدی آن پشتیبانی خواهند شد.
پایتون پروژه‌ای آزاد و متن‌باز توسعه‌یافته‌است و توسط بنیاد نرم‌افزار پایتون مدیریت می‌گردد.
پایتون اواخر دهه ۱۹۸۰ (میلادی) در مؤسسه ملی تحقیقات ریاضی و رایانه
هدف خیدو از توسعهٔ پایتون ایجاد جانشینی برای زبان برنامه‌نویسی ای‌بی‌سی بود که قابلیت پردازش استثناها را داشته باشد.پیاده‌سازی پایتون در دسامبر ۱۹۸۹ آغاز شد. خیدو طراح اصلی پایتون است و نقش مداوم او در تصمیم‌گیری پیرامون اهداف پایتون، باعث شد که انجمن پایتون به او لقب دیکتاتور خیرخواه جاویدان را بدهد. فان روسوم تا ۱۲ ژوئیه ۲۰۱۸ مسئولیت رهبری پروژهٔ پایتون را به عهده داشت. در آن زمان او اعلام کرد که از مسئولیت خود به عنوان دیکتاتور خیرخواه جاویدان کناره‌می‌گیرد. در
حال حاضر، او مسئولیت رهبری پروژهٔ پایتون را به یک انجمن راهبری پنج عضوی که خود نیز یکی از اعضای آن است داده‌است.در ژانویهٔ ۲۰۱۹ توسعه دهندگان فعال هستهٔ پایتون نیک کولان، برت کانون، بری وارساو، کارول ویلینگ، و خیدو فان روسوم را به عنوان اعضای انجمن انتخاب کردند.از آن زمان خیدو فان روسوم از نامزدی برای انجمن ۲۰۲۰ صرف نظر کرده‌است.
پایتون ۲٫۰ در ۱۶ اکتبر ۲۰۰۰ با ویژگی‌های مهم و جدید بسیاری منتشر شدکه شامل بازیافت حافظه با قابلیت شناسایی دور و پشتیبانی از یونیکد بود.
پایتون ۳٫۰ در ۳ دسامبر ۲۰۰۸ منتشر شد این نسخه بازنویسی عمده‌ای از نسخهٔ قبل بود که سازگاری عقبرو را شکسته بود بسیاری از ویژگی‌های عمدهٔ آن به پایتون 2.6.x و 2.7.x پیش‌انتقال داده شدند. نسخه‌های منتشر شده از پایتون ۳ ابزار 2to3 را دارند که کار ترجمهٔ کد پایتون ۲ به پایتون ۳ را (حداقل تا حدودی) انجام می‌دهد.
از سال ۲۰۱۵ مقرر شد نسخه‌های پایتون ۲٫۷ تنها تا سال ۲۰۲۰ پشتیبانی شوند.
پایتون یک زبان برنامه‌نویسی چند پارادایمی است به طوریکه هم شیء گرایی و برنامه‌نویسی ساخت‌یافته را کاملاً پوشش می‌دهد و هم بسیاری از خصوصیات پایتون برنامه‌نویسی جنبه گرا و تابعی (مثل پشتیبانی از فرا برنامه‌نویسی) را پوشش می‌دهد. پارادایم‌های برنامه‌نویسی دیگر نیز به وسیلهٔ افزونه‌ها پشتیبانی شده‌اند. مثل برنامه‌نویسی منطقی.
پایتون از تایپ پویا و ترکیبی از شمارش مرجع و یک حلقه کشف و بازیافت قسمت‌های هدر رفته حافظه برای مدیریت حافظه، استفاده می‌کند. یک ویژگی مهم پایتون تحلیل نام پویا است که روش‌ها و نام متغیرها را در طول اجرای برنامه به هم ملحق می‌کند.
طرح پایتون به پشتیبانی محدود برای برنامه‌نویسی تابعی به سُنَت زبان لیسپ، ارائه شد. به همین منظور پایتون دارای توابع filter, map, و reduce و عبارت‌های لیست، دیکشنری، مجموعه و جنراتور است. اگرچه، تشابه‌های عمده‌ای بین پایتون و زبان خانواده لیسپ وجود دارد. این کتابخانه دو ماژول دارد (ایترتولز و فانکتولز) که ابزارهای تابعی را با اقتباس از هسکل و استاندارد ام‌ال پیاده‌سازی می‌کند.
فلسفهٔ اصلی پایتون در سند ذن پایتون پی‌ئی‌پی ۲۰ خلاصه شده‌است که شامل گزینه‌های زیر است:
به جای اینکه تمام عملکرد پایتون در هستهٔ آن متمرکز باشد طوری طراحی شده‌است که به خوبی از افزونه‌ها پشتیبانی کند. این ویژگی پایتون که آن را محبوب کرده‌است، راهی برای اضافه کردن ای‌پی‌آی به نرم‌افزارهای موجود بوده‌است. ایدهٔ فان روسوم از زبانی با هستهٔ کوچک و کتابخانهٔ استاندارد بزرگ با مفسر افزونه‌پذیر، ریشه در سرخوردگی او از زبان ای‌بی‌سی دارد.
یکی از اهداف پایتون داشتن نحو ساده‌تر و منظم‌تر است؛ به همین دلیل برای روش‌شناسی کد فقط یک انتخاب در مقابل توسعه‌دهنده قرار می‌دهد. روش پایتون در مقابل روش پرل (بیش از یک روش برای انجام آن وجود دارد) قرار دارد و فلسفهٔ طراحی آن چنین است «باید یک راه – و ترجیحاً فقط یک راه – آشکار برای انجام هر کاری وجود داشته باشد.». الکس مارتلی که نویسندهٔ کتاب‌های مربوط به پایتون است. می‌نویسد: «در فرهنگ پایتون «هوشمندانه» توصیف کردن چیزی ستایش به‌شمار نمی‌رود.»
هدف دیگر طراحی زبان آسان کردن توسعه‌پذیری است. ماژول‌هایی که تازه ساخته شده‌اند، به‌سادگی در C و C++ نوشته می‌شوند. پایتون همچنین می‌تواند به عنوان زبان توسعه برای ماژول‌ها و کاربردهای موجود که به برنامه واسط قابل برنامه‌ریزی نیاز دارد، استفاده شود. توسعه دهندگان پایتون سعی کردند از بهینه‌سازی زود هنگام اجتناب کنند و وصله‌های غیر حساس سی‌پایتون که باعث افزایش سرعت نهایی می‌شد را اضافه نکردند. هرگاه برای برنامه‌نویس پایتون سرعت اهمیت داشت، او می‌تواند توابع زمانبر را به ماژول‌های افزونه‌ای ببرد و آنها را به زبان‌هایی مثل سی بنویسد یا از پای‌پای استفاده کند که نوعی کامپایلر درجا است. از سایتون که اسکریپت پایتون را به سی ترجمه می‌کند نیز می‌توان استفاده کرد.
به کاربران و علاقه‌مندان پایتون مخصوصاً آنان که باتجربه و آگاه به حساب می‌آیند پایتونیستا گفته می‌شود.
این زبان در مقایسه با زبان‌های دیگر، دارای سرعت کمتری است. این زبان سطح بالایی است و مانند زبان‌های C، رابطه خوبی با سخت‌افزار ندارد. کارهایی که نیاز به حافظه کوتاه مدت دارند را نمی‌توان برای زبان پایتون مناسب دانست.
یک واژه ابداعی رایج در انجمن پایتون، واژهٔ پایتونیک است که محدوده معنایی وسیعی را در رابطه با سبک برنامه‌نویسی در بر می‌گیرد. کدی پایتونیک است که از اصطلاحات پایتون به خوبی استفاده کرده باشد به طوری که شیوایی در زبان را نشان دهد و مطابق فلسفهٔ مینیمالیستی و خوانایی بالا در پایتون باشد. در مقابل کد آنپایتونیک کدی است که فهم آن مشکل است یا مثل رونویسی‌ای از زبان دیگری باشد.
نام پایتون از گروه کمدین بریتانیایی مانتی پایتون که سازندهٔ پایتون، خیدو فان روسوم، به آن علاقه‌مند بود، گرفته شده‌است. اشاره به مانتی پایتان در فرهنگ پایتون و کدهای آن به وفور دیده می‌شود؛برای مثال در پایتون spam and eggs، به جای فوبار به عنوان متغیرهای فرانحوی به کار می‌رود.در مستندسازی رسمی پایتون نیز به روال‌های مانتی پایتون اشاره می‌شود.
خوانایی بالا از اهداف زبان پایتون است؛ بنابراین طرح بندی آن مرتب و بدون حشو و زوائد است و اغلب از کلمات کلیدی انگلیسی استفاده می‌کند، در حالی که زبان‌ها دیگر از نقطه‌گذاری استفاده می‌کنند. پایتون نسبت به زبان‌های ساخت یافته سنتی، مثل C و پاسکال استثناءهای نحوی و موارد خاص کمتری دارد. و این اجازه را به برنامه نوسان می‌دهند که خلاقانه تر کدنویسی کنند و از تولید کدهای طولانی پرهیز کنند، زیرا کدهای طولانی می‌تواند سبب سنگین تر شدن برنامه‌ها در هنگام خروجی گرفتن نیز باشد.
پایتون برای جداکردن بلوک کد به جای استفاده کردن از آکولاد از تورفتگی فاصله خالی استفاده می‌کند. برای شروع بلوک کد یک پله تورفتگی را بیشتر می‌کنیم و برای اتمام آن یک پله بلوک کد را کمتر می‌کنیم. پس ساختار ظاهری برنامه نمایش دهندهٔ ساختار معنایی آن است. این ویژگی‌ای که به نام قاعدهٔ آف-ساید نیز شناخته می‌شود و در بعضی از زبان‌ها وجود دارد ولی در بیشتر زبان‌های برنامه‌نویسی وجود تورفتگی معنای خاصی نمی‌دهد
حکم‌های پایتون شامل:
if که برای ایجاد شرط در برنامه استفاده می‌شود. (اگر شرط برقرار بود کار مورد نظر را انجام بده) کلمه else به معنای در غیر اینصورت هست و در صورت برقرار نبودن شرط اجرا می‌شود و کلمه elif(کوتاه شده else-if) به معنا در غیر اینصورت اگر شرط دیگر برقرار بود کار دیگر را انجام بده.for برای ایجاد حلقه‌های تکرار در پایتون استفاده می‌شود که به یک شی قابل شمارش نیاز دارد.while نیز برای ایجاد حلقه‌های تکرار شونده استفاده می‌شود با این تفاوت که به جای یک شی قابل شمارش(iterable) یک شرط می‌گیرد، و تا زمانیکه شرط برقرار باشد کاری را تکرار می‌کند.کلمه try برای مدیریت خطاها استفاده می‌شود و با دو کلمهٔ except یا finally به کار گرفته شود.کلمه raise برای بالاآوردن (ایجاد) یک خطا استفاده می‌شود.کلمه class که برای ساخت نمونه و کلاس‌های جدید توسط کاربر به کاربر می‌رود.def که برای ایجاد یک تابع یا (Function) به کار می‌رود.with که برای مدیریت منابع به کار می‌رود این کلمه در حقیقت برای راحتی کار و عدم نیاز به نوشتن try و except و finally به کار می‌رود.break این کلمه را تنها در داخل حلقه می‌شود نوشت و حلقه را به‌طور کامل قطع می‌کند و خارج می‌شود.کلمه continue این کلمه نیز تنها در داخل حلقه استفاده می‌شود و هنگام برخورد مفسر به این کلمه به iterate بعدی پرش می‌کند و حلقه از بالا شروع می‌شود.del که برای پاک کردن متغیرها از آن استفاده می‌شود. این کلمه اسم متغیر را از فضا نام برنامه پاک می‌کند.pass ساده شده این دستور می‌شود کاری نکن.assert که هنگام دیباگ کردن استفاده می‌شود. شرطی که باید اتفاق بیافتد را بررسی می‌کند.کلمه yield که از آن در توابع مولد (جنراتور) به جای return استفاده می‌شود.print که در پایتون ۳ تبدیل به تابع print() شد. (#خصوصیات)import که برای وارد کردن ماژول استفاده می‌شود.return که برای برگرداندن مقادیر در تابع استفاده می‌شود.سی پایتون استمرار را پشتیبانی نمی‌کند و مطابق نظر خَودو فان روسوم هرگز نخواهد کرد. در ورژن‌های قبلی مولد تکرار کند بود چون اطلاعات تنها در یک جهت از مولد عبور می‌کردند.
:=، که با نام عملگر والروس شناخته می‌شود، توصیف شد؛ که مقادیر را به متغییرها تخصیص می‌دهد. == مقدار را مقایسه می‌کند در مقابل جاوا که برای اعداد مقدار را مقایسه می‌کند. در پایتون می‌توان مقایسه را به صورت زنجیره ای انجام داد: مثلاً به صورت مقابل a <= b <= c.and, or, not عملگرهای منطقی نام دارند.
x if c else y نوشته می‌شوند.[1, 2, 3] نوشته می‌شوند و تغییرپذیر هستند؛ به همین دلیل نمی‌تواند به عنوان کلید دیکشنری استفاده شود. (کلیدهای دیکشنری باید تغییرناپذیر باشند) تیول‌ها به صورت (1, 2, 3) نوشته می‌شوند، تغییرناپذیر هستند، تمام اعضای آن نیز باید تغییرناپذیر باشند و می‌تواند به عنوان کلی استفاده شوند. عملگر + می‌تواند برای به هم چسباندن دو تاپل استفاده شود.زبان پایتون دارای سه نوع متد می‌باشد:
این متدها جز رایج‌ترین و قدرتمندترین متدهای زبان برنامه‌نویسی پایتون می‌باشند، این توابع از پارامتر self به عنوان اولین آرگومان در ورودی استفاده می‌کنند، جالب است بدانید که بدیهی ست که استفاده از سایر ورودی‌ها امکان‌پذیر است و با استفاده از self که به Instance کلاس اشاره می‌کند، دسترسی به سایر متدها و attributesهای کلاس امکان‌پذیر است.
این نوع از توابع با به‌کارگیری از دکوراتور داخلی (builtin) classmethod@ ایجاد (و شناخته) می‌شوند. کلاس متد پارامتر cls را به عنوان اولین آرگومان در ورودی می‌پذیرند (مثل حالت قبل استفاده از سایر ورودی‌ها نیز امکان‌پذیر است). cls به اشیای درون کلاس اشاره می‌کند و نه نمونه ساخته شده از آن، بنابراین Class methodها می‌توانند وضعیت کلاس را تغییر دهند.
این متدها با استفاده از دکوراتور staticmethod@ ایجاد (و شناخته) می‌شوند. در ورودی این نوع متدها پارامتر معناداری مانند cls یا self وجود ندارد اما مانند تمام متدها امکان دریافت ورودی را دارند.
این متدهای کاربرد زیادی در برنامه‌نویسی پایتون ندارند و به جای آنها می‌توان از module functions (توابعی که در یک ماژول دیگر قرار دارد، مثلاً ماژول utils) استفاده کرد.
متدهای استاتیک نیز به کلاس‌ها محدود هستند اما نمی‌توانند state کلاس یا نمونه ساخته شده از کلاس را تغییر دهند و تنها به داده‌هایی که به آنها دسترسی دارند محدود شده‌اند. در کل، متدهای استاتیک اطلاعاتی از state کلاس یا نمونه ساخته شده از کلاس ندارند. استاتیک متدها در حقیقت چیزی جز یک callable در یک کلاس نیستند که برای دسترسی به آنها نیازی به نمونه سازی از کلاس نیست.
کاربرد متدهای استاتیک در مواقعی است که تابع وظیفه پردازش مجزایی از سایر فعالیت اعضای کلاس را بر عهده دارد و نیاز به بیشتر برای ایجاد متدهای کاربردی یا محاسباتی است.
پایتون از نوع دهی اردکی استفاده می‌کند. محدودیت تایپ در زمان کامپایل چک نمی‌شود؛ بنابراین عمل گرهای روی یک شیء ممکن است شکست بخورند، به این مفهوم که شیء داده شده از یک تایپ مناسب نیست. با اینکه اجباری در تایپ دهی ایستا نیست. نوع دهی پایتون نیرومند است؛ به همین دلیل اعمالی که به خوبی تعریف نشده باشند را منع می‌کند؛ مانند جمع کردن یک متغیر رشته با عدد.
پایتون به برنامه نویسان اجازه می‌دهد با استفاده از کلاس، نوع‌های دلخواه خودشان را تعریف کنند. نمونه‌های جدید هر کلاس با فراخوانی آن کلاس ساخته می‌شوند؛ مثلاً SpamClass() یا EggsClass() و خود کلاس‌ها نمونه‌هایی از متاکلاس type هستند.
پایتون قبل از نسخهٔ ۳٫۰ دو نوع کلاس داشت یکی شیوهٔ قدیم old-style و دیگری شیوهٔ جدید new-style. نحو هر دو مشابه است تفاوت در این است که کلاس object مستقیماً به ارث برسد یا نه. تمام کلاس‌های شیوهٔ جدید object را به ارث می‌برند و نمونه‌ای از type هستند)
سی‌پایتون رویهٔ اصلی پایتون است که در نشست C در استاندارد C۸۹ نوشته شد ولی از چند ویژگی نشست C۹۹ نیز استفاده کرده‌است. سی‌پایتون برنامه‌های پایتون را به یک بایت‌کد میانی کامپایل می‌کند، تا بعد از آن ماشین مجازی آن را اجرا کند.
سی‌پایتون با یک کتابخانه استاندارد بزرگ توزیع شده‌است، که به صورت مخلوطی از C و پایتون نوشته شده‌است. سی‌پایتون در ورژن‌های مختلف روی پلتفرم‌های زیادی کار می‌کند، مثل مایکروسافت ویندوز و بیشتر سیستم‌های پیشرفته یونیکس. استفاده و توسعه آن روی پایگاه‌های محرمانه مانند آمیب، در کنار پایگاه‌های متداول مانند یونیکس یا مکینتاش، به‌طور عمده در این نظر کمک شده‌است.
جایتون برنامه‌های پایتون را به کد بایت جاوا کامپایل می‌کند که بدین ترتیب می‌تواند با هر ماشین مجازی جاوا اجرا شود همچنین این امکان فراهم می‌شود که توابع کتابخانه‌ای کلاس جاوا از برنامه پایتون به کار گرفته شود. آیرون پایتون از همین شیوه برای اجرای برنامه‌های پایتون روی چارچوب دات‌نت استفاده می‌کند.
پای پای یک مفسر سریع پایتون ۲٫۷ و ۳٫۶ است. پای‌پای نوعی کامپایلر درجاست که باعث افزایش سرعت نسبت به سی‌پایتون می‌شود ولی در عوض از بسیاری از کتابخانه‌ها که به زبان سی نوشته شده‌اند نمی‌توان با آن استفاده کرد.
