ما هي البرمجة؟
في مقالنا هذا سوف نفسر ما هي البرمجة بشكل عام وفي الحوسبة. وكذلك تاريخ البرمجة وعناصرها وأنواعها ولغاتها.
تعريف البرمجة
البرمجة هي فعل البرمجة ، أي تنظيم سلسلة من الخطوات المرتبة التي يجب اتباعها للقيام بشيء معين . يمكن استخدام هذا المصطلح في العديد من السياقات ، فمن الشائع الحديث عن البرمجة عند تنظيم نزهة أو إجازات أو قائمة البرامج مع أيامها وأوقات بث القنوات التلفزيونية أو قائمة الأفلام في السينما .
وتعرف البرمجة في مجال الحوسبة هي ما يسمح لجهاز الكمبيوتر بالعمل وأداء المهام التي يطلبها المستخدم.
برمجة الحاسوب
تعتبر البرمجة هي القطعة الأساسية في العلاقة بين أجهزة الكمبيوتر والمستخدمين و تشير البرمجة إلى إجراء إنشاء برامج أو تطبيقات من خلال تطوير كود المصدر ، والذي يعتمد على مجموعة التعليمات التي يتبعها الكمبيوتر لتنفيذ برنامج .
لغة البرمجة
لغة البرمجة هي لغة مصطنعة مصممة مسبقًا تتكون من إشارات وكلمات ورموز تسمح بالاتصال بين المبرمج والكمبيوتر.
تتم كتابة التعليمات التي يتبعها الكمبيوتر لتنفيذ التطبيقات والبرامج بلغة البرمجة ثم تُترجم إلى لغة الآلة التي يمكن تفسيرها وتنفيذها بواسطة أجهزة الكمبيوتر (الجزء المادي).
يتكون الكود المصدري من سطور نصية تعبر في لغة البرمجة عن الإرشادات التي يجب على الكمبيوتر تنفيذها. يتم إنشاء هذا الرمز وتصميمه وترميزه وصيانته وتصحيحه من خلال البرمجة.
هدف البرمجة
الهدف الرئيسي هو تحديد التعليمات حتى يتمكن الكمبيوتر من تنفيذ الأنظمة والبرامج والتطبيقات التي تتسم بالكفاءة وسهولة الوصول إليها وسهولة استخدامها.
عادةً ما تتبع برامج الكمبيوتر الخوارزميات ، وهي مجموعة التعليمات المنظمة والمتعلقة ببعضها البعض والتي تسمح لبرامج أجهزة الكمبيوتر بالعمل .
اقرأ ايضاً : مميزات وعيوب ويندوز 11
تاريخ البرمجة
تزامنت بدايات تطوير برمجة الكمبيوتر مع ظهور أجهزة الكمبيوتر الأولى في النصف الثاني من القرن العشرين. يمكن وصف تاريخ البرمجة من خلال تطوير لغات البرمجة المختلفة:
- لغة الآلة. في هذه الفترة الأولى ، تم استخدام لغات آلة أساسية ومحدودة للغاية بناءً على النظام الثنائي (استخدام الأرقام 0 و 1 في مجموعات مختلفة) وهي اللغة التي تتعرف عليها أجهزة الكمبيوتر ، بحيث يتم تحويل جميع اللغات حتى اليوم إليها. تم استبداله لأنه كان شكلاً مملاً وصعبًا من البرمجة.
- لغة التجميع. بدأت اللغات اللاحقة التي استخدمت كلمات الشفرة في الظهور. تم استخدام كلمات بسيطة ، فن الإستذكار والاختصارات التي لها ارتباط وتم ترجمتها إلى رمز آلي. تم دمج لغة التجميع لأنه كان من الأسهل على المستخدم تذكرها وتنفيذها من كود الآلة.
- لغة عالية المستوى. في نهاية الخمسينيات من القرن الماضي ، ظهرت لغة Fortran ، وهي لغة برمجة طورتها شركة IBM والتي أدت إلى ظهور لغات قائمة على مجموعات أكثر تعقيدًا من الخوارزميات. تم تكييف هذه اللغات مع أجهزة كمبيوتر مختلفة وتم ترجمتها بواسطة البرامج إلى لغة الآلة.
أنواع البرمجة
- برمجة منظمة. يسعى إلى تحسين وتقليل وقت العملية باستخدام الإجراءات الفرعية (الخوارزميات الفرعية داخل الخوارزمية الرئيسية التي تحل مهمة).
- البرمجة المعيارية. قسّم البرامج إلى وحدات للعمل معها وحل المشكلات بسهولة أكبر.
- البرمجة الشيئية. يستخدم كائنات (كيانات ذات خصائص وحالة وسلوك) كعناصر أساسية للبحث عن الحلول.
أقرأ ايضاً : أنواع قواعد البيانات
أنواع لغات البرمجة
عادة يتم التمييز بين الأنواع التالية من لغات البرمجة:
- لغات منخفضة المستوى. هذه لغات مصممة لأجهزة معينة وبالتالي لا يمكن ترحيلها أو تصديرها إلى أجهزة كمبيوتر أخرى . إنهم يحققون أقصى استفادة من النظام الذي صُمموا من أجله ، لكنهم لا ينطبقون على أي نظام آخر.
- لغات عالية المستوى. هذه لغات تطمح إلى أن تكون لغة أكثر عالمية ، بحيث يمكن استخدامها بغض النظر عن بنية الأجهزة ، أي في أنواع مختلفة من الأنظمة. هناك غرض عام وغرض محدد.
- لغات المستوى المتوسط. لا يتم قبول هذا المصطلح دائمًا ، لأنه يقترح لغات البرمجة الموجودة في مكان ما بين اللغتين السابقتين: فهو يسمح بعمليات عالية المستوى ، وفي نفس الوقت ، الإدارة المحلية لهيكل النظام.
غالبًا ما يكون شكل آخر من أشكال التصنيف كما يلي:
- اللغات الحتمية. أقل مرونة ، نظرًا للتسلسل الذي يبنون به تعليماتهم ، فإن هذه اللغات تبرمج باستخدام أوامر شرطية وكتلة أوامر تعود إليها بمجرد تنفيذ الوظيفة.
- اللغات الوظيفية. تسمى أيضًا إجرائية ، يتم برمجة هذه اللغات من خلال الوظائف التي يتم استدعاؤها وفقًا للمدخلات الواردة ، والتي بدورها هي نتيجة وظائف أخرى.
عناصر البرمجة
هناك بعض العناصر الأساسية عندما يتعلق الأمر بمعرفة أو تنفيذ لغة البرمجة ، ومن بين العناصر الأكثر تمثيلاً:
- الكلمات المحجوزة. الكلمات التي تعني في اللغة تنفيذ تعليمات معينة ، لذلك لا يمكن استخدامها لغرض آخر.
- العوامل. الرموز التي تشير إلى تطبيق العمليات المنطقية أو الرياضية.
- المتغيرات. البيانات التي قد تختلف أثناء تنفيذ البرنامج.
- الثوابت. البيانات التي لا تتغير أثناء تنفيذ البرنامج.
- المعرفات. الاسم الذي يطلق على المتغيرات المختلفة للتعرف عليها.
الخطوات التي يجب اتباعها للبرمجة
يشترط أن يكون لديك رؤية عامة لمشكلة ما ، وأن تكون قادرًا على تحديد كيفية حل هذه المشكلة باستخدام الكمبيوتر ، لذلك يجب علينا اتباع المراحل التالية:
- تحليل المشكلة . في هذه المرحلة ، يجب تحليل المشكلة المراد حلها ، وتحديد جميع الموارد المتاحة (التكنولوجية ، والبشرية ، والقانونية ، والمالية ، وغيرها). هنا سوف تحدد ما يجب أن يفعله البرنامج. كما سيتم تحديد متطلبات المستخدم.
- تصميم الخوارزمية .هذه مرحلة مثيرة للاهتمام حيث يجب عمل التمثيل الرسومي ، والذي يمكن أن يظهر حل المشكلة ، يمكن أن يكون من خلال مخطط انسيابي ؛ على سبيل المثال ، سيتم تحديد بيانات الإدخال وكيفية معالجتها والمخرجات أو النتيجة التي سيتم الحصول عليها من خلال هذا التصميم.
- الترميز . هذا هو المكان الذي يمكنك فيه اختيار اللغة التي سيتم استخدامها لتطوير البرنامج. اتباع المنهجية المناسبة.
- تشغيل واختبار. في هذه المرحلة ، سيتم إجراء جميع الاختبارات اللازمة لضمان حسن سير البرنامج وبالتالي ضمان جودته.
أمثلة على لغات البرمجة
بعض اللغات الأكثر شيوعًا هي:
- بيسيك. يأتي اسمها من اختصار رمز التعليمات الرمزية لجميع الأغراض للمبتدئين ، وهي عائلة من اللغات الحتمية عالية المستوى ، والتي ظهرت لأول مرة في عام 1964. أحدث إصدار لها هو فيجوال بيسيك و .NET.
- كوبول. هي لغة برمجة عالمية تم إنشاؤها في عام 1959 ، وهي موجهة بشكل أساسي إلى الحوسبة الإدارية ، أي الأعمال.
- فورتران. يأتي اسمها من نظام ترجمة الصيغة الرياضية من آي بي إم ، وهي لغة برمجة عالية المستوى ، للأغراض العامة ، من النوع الضروري مصممة للتطبيقات العلمية والهندسية.
- جافا. لغة برمجة موجهة للأغراض العامة تتلخص في الاختصار Written Once ، Run Anywhere أي: مكتوبة مرة واحدة ، تعمل في أي مكان. كانت الفكرة هي تصميم لغة عالمية باستخدام بناء الجملة المشتق من لغتي C و C ++ ، ولكن باستخدام أدوات مساعدة منخفضة المستوى أقل من أي منهما.
اقرأ ايضاً : أنواع لغات البرمجة
