ما هى البرمجة
لقد سمعنا كثيرا عن البرمجة وكم تداول هذه الكلمة حديثا سواء على مواقع التواصل الإجتماعى أو فيما بين الناس ؛ فما هى البرمجة؟جميعنا نعرف جهاز الحاسوب جيدا، ونعرف وظائفه وأهميته؛ فهل خطر فى عقولنا يوما كيف يعمل هذا الجهاز بهذا الذكاء؟إنه مجرد آلة جامدة ليس لديه عقل ؛فكيف يستقبل مننا الأوامر وينفذها بهذا الشكل العبقرى؟ الإجابة تكمن فى كلمة واحدة وهى البرمجة؛ فالبرمجة ماهى إلا أوامر وتعليمات موجهة إلى جهاز الحاسوب ، وغيره من الأجهزة الأخرى ؛كأجهزة إستقبال الصورة والصوت ،والأقراص؛ لترشد هذا الجهاز وتوجهه إلى كيفية التعامل مع البيانات وتنفيذ الأعمال المطلوبة.
هل للبرمجة لغة محددة؟
هنا نقول أن البرمجة تتبع قواعد اللغة التى يختارها المبرمج؛ وكل لغة برمجة لها خصائصها التى تميزها عن الأخرى؛ بالإضافة إلى ان اللغات البرمجية لها خصائص مشتركة لكى تتمكن من التعامل مع الحاسوب ؛ وتتطور لغات البرمجة بتطور عتاد الحاسوب المرئى ؛ فقديما عندما تم ابتكار الحاسوب كانت لغة البرمجة معقدة ؛ ولكن بإبتكار الترانزيستور صغر حجم الحاسوب وزادت إمكانياته، وذلك مكن المتخصصون من ابتكار لغات أسهل للإستخدام ،وأصبحت لغات البرمجة مفهومة إلى حد ما ،ولا يزال التطور قائم حتى يومنا هذا .
ما هى برمجة الحاسوب؟؟
هى عملية كتابة وتصحيح الأخطاء وتطوير للشيفرة المصدرية للحاسوب؛ عملية يقوم بها الإنسان، وتهدف لإنشاء برامج تقوم بتطبيق وتنفيذ الأعمال المطلوبة (الخوارزميات) التى لها سلوك معين ؛ أى أن لها وظيفة محددة مسبقا، ومتوقعة النتائج، وتتم هذه العملية بإستخدام أحد لغات البرمجةKوبشكل عام ؛ الهدف من البرمجة هو إنشاء برنامج ينفذ عمليات محددة ،أو يظهر سلوك محدد مطلوب.
تاريخ البرمجة
يرجع تاريخ أول برنامج حاسوب إلى عام 1843 ، عندما قامت عالمة الرياضيات أدلوفليس بنشر خوارزمية لحساب سلسلة من أرقام برنولى يهدف غلى تنفيذها بواسطة تشارلز باباج عنطريق محرك تحليلى؛ وفى القرن التاسع عشر؛ اخترع هيرمان هوليريث مفهوم تخزين البيانات فى شكل قابل للقراءة آليا، وبحلول أواخر الأربعينات من القرن الماضى تمت برمجة معدات تسجيل الوحدات بواسطة لوحات التحكم .
كانت شفرة الألة هى لغة البرامج المبكرة ؛ وهى مكتوبة فى مجموعة التعليمات الخاصة بالجهاز المحدد ، وغالبا تكون بترميز ثنائى، وسرعان ما تم تطوير لغات التجميع والتى تتيح للمبرمج تحديد التعليمات بتنسيق نصى مع إختصارات لكل رمز تشغيل ،وأسماء ذات معنى لتحديد العناوين.
جعلت لغات البرمجة عالية المستوى عملية تطوير البرامج أكثر بساطة ،وتعتبر لغة فورتران للبرمجة اول لغة عالية المستوى تستخدم للتنفيذ العملى عام 1957 ؛ثم تم تطوير العديد من اللغات بعد ذلك كلغة كوبول ولغة ليست.
قديما كانت البرامج تدخل بإستخدام شريط ورقى مثقب قبل استخدام أجهزة البيانات وأجهزة الحاسوب فى أواخر الستينات؛ عندما أصبحت هذه الأجهزة غير مكلفة بدرجة حيث يمكن إنشاء البرامج عن طريق الكتابة مباشرة على أجهزة الحاسوب.
بعد ذلك تم تطوير برامج تحرير النصوص ؛التى تتيح إجراء تغيرات بسهولة أكبر من الشرائط المثقوبة.
لغات البرمجة
هى الطريقة التى يفهم بها الحاسوب طلب الإنسان؛ فهناك الكثير من اللغات البرمجية ، وهذه اللغات تختلف من ناحية عملها وهدفها ؛ولكن فى النهاية تترجم كل هذه اللغات إلى لغة الألة 0و1 .
لذلك يجب على المبرمج ان يكون على دراية ببعض لغات البرمجة وان يعرف اللغة المناسبة لتطبيق البرامج، ولأن اللغة الوحيدة التى يفهمها الحاسوب هى لغة الآلة ؛ فقد تم ابتكار لغات راقية تعمل كوسيط بين لغة الإنسان ولغة الآلة ؛وهى لغة التجميع ؛لكى يتمكن المبرمجون من تحليل شيفرة الحاسوب ؛لأنها غير مفهومة؛ ثم تطورت لغة التجميع إلى لغات عالية المستوى مثل لغة السي نولغة البيسك ؛ ثم يتم تشغيل البرامج المكتوبة لهذه اللغات عن طريق احد البرامج المتخصصة مثل المترجم والمصرف.
فهذه البرامج تعمل على ترجمة أسطر لغة البرمجة إلى لغة الحاسوب ؛فيستطيع الحاسوب تنفيذ هذه الوامر وإخراج نتائج.
كيف يمكن قراءة الشيفرة المصدرية؟؟؟
فى علم الحاسوب؛ القدرة على القراءة تشير إلى مدى السهولة التى يحتاجها قارئ بشرىلفهم هدف ،أو التحكم فى تدفق؛ لذلك تعتبر سهولة القراءة مهمة ؛لأن المبرمجين يقضون معظم وقتهم فى القراءة فى محاولة لفهم وتعديل التعليمات البرمجية المصدر الموجودة بدلا من كتابة شيفرة مصدر جديدة ؛فغالبا ما تؤدى الشيفرة غير القابلة للقراءة إلى الأخطاء وعدم الكفاءة والرموز المكررة.
اتباع أسلوب برمجة ثابت يساعد غالبا على القراءة؛ ومع ذلك فإن القراءة أكثر من مجرد أسلوب البرمجة ؛ هناك العديد من العوامل التى لها علاقة قليلة أو لا علاقة لها بقدرة الكمبيوتر على ترجمة التعليمات البرمجية وتنفيذها بكفاءة تساهم فى سهولة القراءة ؛ بعض هذه العوامل تشمل:
1-أسلوب المسافة بادئة
2-كتابة التعليقات
3-اتفاقيات التسمية
4-التقسيم
أيضا تم تطويرلغات البرمجة المرئية المختلفة بهدف حل مخاوف قابلية القراءة من خلال تبنى طرق غير تقليدية لهيكلة الشيفرة وعرضها ، وتهدف بيئات التطوير المتكاملة إلى دمج كل هذه المساعدات .
هناك تقنيات مثل refactoring coding يمكنها ان تعزز قابلية القراءة بشكل كبير .
التعقيد الخوارزمى
يهتم مجال الممارسة الهندسية لبرمجة الحاسوب إلى حد كبير بإكتشاف وتنفيذ الخوارزميات الأكثر كفاءة لفئة معينة من المشكلات.
لهذا الغرض يتم تصنيف الخوارزميات فى أوامر باستخدام ما يسمى Big O notation والذى يعبر عن استخدام الموارد مثل وقت التنفيذ، أو استهلاك الذاكرة من حيث حجم المدخلات.
المنهجيات:
تحليل المتطلبات تعد الخطوة الأولى فى معظم عمليات تطوير البرمجيات الرسمية، وأحد الأساليب الشائعة لتحليل المتطلبات هو استخدام تحليل الحالة.
تتضمن تقنيات النمذجة الشائعة التحاليل والتصاميم الخاصة بالتوجيه الكائناتى ، والهندسة القائمة على النماذج.
قياس استخدام اللغة
من الصعب تحديد اكثر لغات البرمجة الحديثة شيوعا ؛ فشعبية لغة البرمجة تتوقف على:
-حساب عدد إعلانات الوظائف التى تذكر اللغة.
-عدد الكتب المباعة والدورات التعليمية التى تدرس اللغة.
-تقديرات عدد الخطوط الحالية من الشيفرة المكتوبة باللغة.
تستخدم العديد من التطبيقات مزيجا من عدة لغات فى بنائها واستخدامها.
عموما يتم تصميم اللغات الجديدة حول لغة سابقة مع إضافة وظيفة جديدة.
التنقيح
من العمليات المهمة جدا لتطوير البرامج عملية تصحيح الأخطاء؛ فوجود عيوب فى أحد البرامج قد يكون له عواقب وخيمة على مستخدميه ، يمكن أن يساعد استخدام أداة تحليل الشيفرة الثابتة فى اكتشاف بعض المشكلات المحتملة ، وعادة ما تكون الخطوة الأولى فى تصحيح الأخطاء هى محاولة إعادة إنشاء المشكلة ، غالبا ما يتم تصحيح الأخطاء باستخدام بيئة تطوير متكاملة مثل : إكليبس ،وإكس كود ، code blocks .
بعض لغات البرمجة:
● لغة التجميع
● سى
● SQL
● HTML
● روبى
● فيجوال بيزك دوت نت
● سى شارب
● جافا
● باسكال
● ماتلاب
● سيتل
● ASB دوت نت
● GO
● كوتلن
مبرمجون الحاسوب هم الذين يكتبون برامج الحاسوب ، ووظائفهم تشمل بشكل عام:
- كتابة الشيفرة
- التصريف
- التنقيح
- التوثيق
- الصيانة
- فحص البرمجيات
