تحويل الأنواع

لماذا تغيّر القيمةُ مجموعتها؟

تكتب سنة ميلادك في استمارة. دالة input() في بايثون تسلّمك سلسلة ، "2004". لكن "2004" ليست عددًا بأيّ معنى حسابي: جرّب "2004" + 26 فتجيب بايثون "200426"، لأن + بالنسبة إلى سلسلة تعني الوصل لا الجمع.

أنت تحمل أرقام عددٍ دون أن تحمل العدد. المجموعة التي تنتمي إليها خاطئة. إنّ قيمةً عبرت من لوحة المفاتيح إلى برنامجٍ تصل نصًّا، والنصّ لا يعرف الحساب.

لذلك يحتاج البرنامج باستمرار إلى تحويل قيمةٍ من مجموعةٍ إلى أخرى: من str إلى int قبل حساب سنة، ومن int إلى str قبل طباعتها بجانب تسمية. تمنحك بايثون أربع دوالٍ لذلك، دالةٌ لكل مجموعةٍ مقصودة.

أربع دوالّ تحويل

كل دالةٍ تسمى باسم المجموعة التي تُنتجها:

int("42")       # 42     — str -> int   كانت "42" أرقامًا؛ أصبحت الآن عددًا
float("3.14")   # 3.14   — str -> float
str(42)         # "42"   — int -> str    يتحول العدد إلى نصّ
bool(0)         # False  — عدد -> قيمة حقيقة

قولُها بصوتٍ عالٍ يكشف معناها: str(42) تعني «أعطني نسخة النصّ من $42$». اسم الدالة هو اسم المجموعة المقصودة، والأقواس هي آلة التحويل نفسها.

التحويل لا يقرّب ، بل يبتر

هاك دقّةٌ تكلف المبتدئين أخطاءً حقيقية. تريد الجزء الصحيح من $3.9$. فما الجواب الصحيح؟

الغريزة الطبيعية هي التقريب: $4$. لكن int(3.9) في بايثون يرجع $3$:

int(3.9)        # 3   — يُقطع الجزء العشري، لا يُقرَّب
round(3.9)      # 4   — هذا هو التقريب

إنّ int() يبتر: يتجاهل الجزء الكسري ويبقي ما تبقّى، متّجهًا نحو الصفر. يظهر الفرق بمجرد أن تصير الأعداد سالبة:

int(-3.9)       # -3  — نحو الصفر
import math
math.floor(-3.9)  # -4 — نحو سالب اللانهاية

خطّ الأعداد يحسم الأمر: البتر يسير نحو $0$، وmath.floor يسير للأسفل (نحو $-\infty$)، بينما round يسير نحو أقرب عددٍ صحيح. اختر ما يطابق ما كنت تقصده بكلمة «الجزء الصحيح».

بعض التحويلات لا بدّ أن تفشل

عبور القيمة من مجموعةٍ إلى أخرى ليس ممكنًا دائمًا. أيّ من هذه تتخيّل أن ينجح؟

int("hello")    # ValueError: invalid literal for int()
int("3.14")     # ValueError: invalid literal for int()  ("3.14" أرقام فيها نقطة)
float("hello")  # ValueError: could not convert string to float

لا يحوي "hello" أيّ رقمٍ ، لا شيء يُحوَّل، فترفض بايثون. أمّا int("3.14") فأخبث: فيه أرقام فعلًا، لكن دالة التحويل int لا تقبل إلا كلمة عددٍ صحيح، وليست $3.14$ صحيحة. يجب أن تمرّ عبر float إن أردت تصغيرها:

int(float("3.14"))   # 3  — يحلّل 3.14 ثم يبتره إلى 3

لاحظ الفلسفة: تفشل بايثون بصوتٍ عالٍ بدلًا من أن تخمّن بصمتٍ ما تقصده. تخمينٌ صامتٌ كان سيفسد بياناتك؛ وخطأٌ جللٌ يوقف البرنامج لتقرر أنت.

الفخّ اليومي: input() ترجع سلسلةً دائمًا

في كل مرةٍ بلا استثناء ترجع input() قيمة str ، حتى حين يكتب المستخدم 2004. العدد الذي تريده لا يزال في الطرف الآخر من تحويلٍ:

year_text = input("Birth year? ")   # str، دائمًا
year = int(year_text)                # الآن صار قادرًا على الحساب
print(f"About {2026 - year} years old")

نسيان التحويل أحدُ أكثر الأخطاء المبكرة شيوعًا، وها هي صورة النسيان بالضبط:

age = input("Age? ")
print(age + 1)    # TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

الخطأ هو الآلة وهي صادقة: age تعيش في $\mathbb{S}$ (السلاسل)، والجمع بالسلسلة لا يعني جمعًا. الدرس عادةٌ: إذا جاءت القيمة من الخارج فحوّلها قبل الحساب بها.

مثالٌ محلول: القياسُ المقتطع

يبلّغُ حساسٌ عن "3.9" كنصٍّ، وتُظهرُ شاشةٌ وحداتٍ كاملةً فقط. تحويلانِ، ولكلٍّ نيةٌ:

raw = "3.9"
numeric = float(raw)     # 3.9 — يحلل العددَ الحقيقي
whole = int(numeric)     # 3   — يقتطع نحو الصفر
print(f"{whole} units")  # 3 units — تُقطع الـ .9 لا تُقرَّب

يفيدُ القمعُ لأن كلَّ خطوةٍ وعدٌ مختلف: يحوّل float(...) النصَّ إلى قيمةٍ حقيقيةٍ، ثم يجزّئها int(...) نحو الصفر، ولا تطلب قطُّ من دالةٍ أن تفعلَ الأمرينِ معًا. قلْ أيَّ وعدٍ تقصدُ، وتتوقفُ التحويلاتُ عن المفاجأةِ.

أخطاء شائعة

• int("3.14") يرفع خطأ. لا يمكنك تحليل سلسلةٍ عشرية إلى int() مباشرة. صغّرها بيدك: int(float("3.14")) أو round(float("3.14")).
• int() يبتر وround() يقرّب. إنّ int(4.7) يساوي 4 لا 5. اسأل نفسك أيّ عمليةٍ تصفها حقًّا حين تقول «حوّل هذا إلى عدد صحيح».
• float("inf") قيمةٌ صالحة. تعرف بايثون اللانهاية: float('inf'). مفيدة في خوارزميات التحسين؛ مقلقة حين تتسلل إلى نتيجةٍ كنت تتوقعها منتهية.
• يجزّئ int() ويعيدُ تفسير bool() في صمت. يجزّئ int(3.9) الكسرَ بصمتٍ؛ ويعيدُ bool("") صامتًا False. يفشل تحليلُ النصِّ ضجيجًا (ValueError)، أما التحويلاتُ من عددٍ إلى عددٍ فهادئةٌ ، وإنّ أولئكِ من تُراجع مرتين.