لغة برمجة

أمثلة

• لغات البرمجة للحاسوب متدنية المستوى :
• لغة الآلة (Machine Language).
• لغة التجميع (Assembly Language).
• أمثلة لبعض لغات البرمجة للحاسوب عالية المستوى:

سي

• سي بلس بلس (سي++)
• سي شارب (سي#)
• جافا
• ليسب
• برولوغ
• بايثون
• فورتران
• روبي
• أدا
• دلفي
• بيسك
• كوبول
• باسكال
• إس كيو إل
• بي إتش بي
• جافا سكربت
• جيم
• لغة لوغو Logo
• أطلس أوتوكود
• لغة دارت
• كوتلن
• انظر كذلك
• مقارنة بين لغات البرمجة
• برمجة
• علم الحاسوب والخطوط العامة لعلم الحاسوب
• لغة مخصصة النطاق
• لغات البرمجة غير الاعتيادية
• قوائم لغات البرمجة

التصميم الخاص

يمكن تصنيف لغات البرمجة من حيث طريقة بناء البرامج إلى:

التاريخ

كذلك، لغات إجرائية مثل لغات البرمجة بيسيك وباسكال وفورتران. وهي لغات تسلسلية، أساسُها الإجراءاتُ المطلوب تطبيقها على المعطيات والمتحولات.

في هذا الإطار، ولغات شيئية مثل لغات البرمجة سي وجافا ودلفي. وهي لغات غير تسلسلية، تقوم على أساس العناصر والمتحولات المستعملة ضمن البرنامج المطلوب تحويلها، من خلال تطبيق مجموعة معينة من الإجراءات عليها.

وفي هذا الصدد، تتمتع كل لغة بتصميم خاص من حيث التعامل مع المعطيات، وكذا الطرق والتسهيلات التي توفرها للتعامل مع مشكلة معينة.

خصائص لغات البرمجة

من جهة ثانية، ولكتابة الأوامر، توفر لغة البرمجة المختارة مجموعة من الأمور الأساسية للاستناد إليها أثناء عملية تكوين البرنامج ومجموعة من القواعد التي تمكن من التعامل مع معلومات وتنظيمها بغرض أداء العمل المطلوب.

• تتمثل هذه الأسس والقواعد بصفة عامة في:
• المعلومات وتخزينها.
• الأوامر وتنظيم سيرها.
• التصميم الخاص.

ومن ناحية أخرى، لغة البرمجة هي بالأساس طريقة تسهل للمبرمج كتابة برنامجه على شكل تعليمات وأوامر يفهمها الحاسوب، بغرض تنفيذ العمل المطلوب. ومن المعروف ان الحاسوب يحول اللغة المكتوبة بها البرمجة إلى سلسلة من 0 و 1، ويبدأ على أساسها عمله.

برمجة منطقية

• البرمجة المتعلمة (ذاتية التعلم)
• برمجة وصفية
• لغة نمذجة
• نظرية لغات البرمجة
• شبه رماز
• برمجة انعكاسية
• لغة إخطاطية
• هندسة البرمجيات

التطورات المبكرة

من جهة ثانية، تمت كتابة أولى لغات البرمجة عالية المستوى، أو لغات برمجة الجيل الثالث (3GL)، في الخمسينيات من القرن العشرين. كانت لغة البرمجة عالية المستوى المبكرة التي تم تصميمها للحاسوب هي Plankalkül، والتي تم تطويرها للغة الألمانية Z3 بواسطة Konrad Zuse بين عامي 1943 و 1945م. ومع ذلك، لم يتم تنفيذها حتى عامي 1998 و 2000م.

إضافةً إلى ذلك، كانت الشفرة القصيرة لجون ماوكلي، التي تم اقتراحها عامَ 1949م، واحدة من أولى اللغات عالية المستوى التي تم تطويرها للحاسوب الإلكتروني على الإطلاق. وعكس كود الآلة، تمثل عبارات الكود القصير تعبيرات رياضية بشكل مفهوم. ومع ذلك، كان لا بد من ترجمة البرنامج إلى كود الآلة كل مرة يتم تشغيله، مما يجعل العملية أبطأ بكثير من تشغيل كود الآلة المعادل.

وفي السياق ذاته، كانت الخطوة التالية هي تطوير ما يسمى لغات برمجة الجيل الثاني (2GL) أو لغات التجميع، حيث كانت لا تزال مرتبطة بشكل وثيق ببنية مجموعة التعليمات لجهاز حاسوب معين. وقد ساعدت في جعل البرامج أكثر قابلية للقراءة من قبل الإنسان، وخففت على المبرمج حسابات العناوين المملة والمعرضة للخطأ.

ومن ناحية أخرى، تمت برمجة أجهزة الكمبيوتر المبكرة جدًا، مثل Colossus، دون مساعدة برنامج مخزن، وذلك عن طريق تعديل دوائرها أو وضع بنوك الضوابط المادية.

من جانب آخر، ولاحقًا بقليل، أصبح من الممكن كتابة البرامج بلغة الآلة، حيث يكتب المبرمج كل تعليمات في شكل رقمي، يمكن للجهاز تنفيذه مباشرة. مثلًا، قد تتكون تعليمات إضافة القيمة في موقعين للذاكرة من 3 أرقام: "رمز التشغيل" الذي يحدد عملية "الإضافة"، وموقعين للذاكرة. وتتم قراءة البرامج على شكل عشري أو ثنائي، من البطاقات المثقوبة أو الشريط الورقي أو الشريط المغناطيسي أو يتم تبديلها على المفاتيح الموجودة على اللوحة الأمامية للحاسوب. سُميت لغات الآلة فيما بعد باسم لغات برمجة الجيل الأول (1GL).

وفي السياق ذاته، في جامعة مانشستر، قام أليك جليني بتطوير Autocode أوائلَ الخمسينيات من القرن العشرين. وباعتبارها لغة برمجة، فإنها تستعمل مترجمًا لتحويل اللغة تلقائيًا إلى كود الآلة. تم تطوير أول كود مترجم عامَ 1952م للحاسوب مارك 1 في جامعة مانشستر، ويعتبر أول لغة برمجة عالية المستوى مجمعة.

المعلومات وتخزينها

من جانب آخر، وبصفة عامة فان المعالجات الحديثة لا تقوم بالتعامل مع البت الواحد، بل مع مجموعات من البتات يمكن أن تضم :

ومن ناحية أخرى، يتم تخزين المعلومات في الأجهزة الرقمية الحالية في هيئة أرقام طبقا لنظام العد الثنائي (أي المعتمد على 0 و 1).

إضافةً إلى ذلك، 8 بت = 1 بايت وهي أصغر وحدة تخزين معلومات في الحواسيب الحديثة.

16، 32، 64، 128، 256، أو 512 بت.

إضافةً إلى ذلك، وباستعمال 8 بت مثلا، يمكن تشكيل 256 قيمة مختلفة بين 0 و 255. وتمثل وظيفة لغة البرمجة استغلال وحدة أو مجموعة من الوحدات (رموزا) لتخزين معلومات من الحياة الواقعية، مثل: الأسماء، أو القياسات، أو أرقام الحسابات البنكية.

تعريف البرمجة

تتبع عملية البرمجة قواعد خاصة باللغة التي اختارها المبرمج.

إضافةً إلى ذلك، من الممكن تعريف البرمجة بأنها عملية كتابة تعليمات وأوامر لجهاز الحاسوب أو أي جهاز آخر، لتوجيهه وإعلامه بكيفية التعامل مع البيانات أو كيفية تنفيذ سلسلة من الأعمال المطلوبة.

علاوةً على ذلك، كما أن للغات البرمجة كذلك خصائص مشتركة وحدود مشتركة بحكم أن كل هذه اللغات صممت للتعامل مع الحاسوب.

علاوةً على ذلك، وتتطور لغات البرمجة (البرمجيات) بتطور الحاسوب (عتاد الحاسوب). فعندما ابتكر الحاسوب الإلكتروني في الأربعينيات والخمسينيات من القرن الماضي (بعد أجهزة الحساب الكهربائية في العشرينات) وكان الكمبيوتر يعمل بأعداد كبيرة من الصمامات الإلكترونية - كانت لغة البرمجة معقدة هي الأخرى، وكانت عبارة عن سلسلة من الأعداد وتكتب على شكل أكواد برمجية طويلة هذه الاعداد هي الرقمين الصفر 0 والواحد 1 وهذه اللغة تدعى اللغة الثنائية أو لغة الآلة، وكان ذلك صعبا على المبرمجين. ولكن بابتكار الترانزيستور صغر حجم الحاسوب كثيرا وزادت إمكانياته، واستطاع المختصون والمبرمجون في نفس الوقت أن يبتكروا لغات برمجة أسهل للاستخدام، وأصبحت لغات البرمجة مفهومة إلى حد بعيد للمختصين. ولا يزال التطوير والتسهيل قائماً.

وفي هذا الصدد، كل لغة لها خصائصها التي تميزها عن الأخرى وتجعلها مناسبة بدرجات متفاوتة لكل نوع من أنواع البرامج والمهمة المطلوبة من هذا البرنامج.

الأوامر وتنظيم سيرها

من جانب آخر، يقوم المبرمج باجراء عمليات على وحدات المعلومات مثل تخزينها وقراءتها ومقارنتها، كما يمكن إجراء عمليات حسابية عليها كذلك، وتتبع العمليات القواعد المحددة للغة.

إضافةً إلى ذلك، تمَكِّن اللغة كذلك من إجراء عملية اختيار وتفرع، وذلك بإدخال شرط منطقي يقوم الحاسوب على أساسه باختيار اتجاه الاستمرار في أداء العمل: فلنفترض أن البرنامج الذي يريد المبرمج صنعه يقوم بقسمة عددين يختارهما المستعمل، وإظهار النتيجة على الشاشة، ومن المعروف أن القسمة على صفر غير ممكنة، لذا وَجَب على المبرمج أن يشترط في برنامجه هذا الاختيار: فإن كان القاسم مخالفا للصفر، فإن البرنامج يقوم بإجراء العملية ويعرض النتيجة. أما إن كان القاسم صفراً فإن البرنامج لا يقوم بإجراء العملية وإنما ينبه المستعملَ أن القسمة على صفر.

كذلك، وللغة البرمجة دور آخر وهو التحكم في تنظيم إجراء العمليات، حيث توجه تنفيذ خطواتها بنفس تتابع كتابتها من طرف المبرمج.

علاوةً على ذلك، ويمكن تنظيم الأوامر بصفة أخرى، حيث يقع تنفيذ أمر أو مجموعة من الأوامر بصفة متكررة حلقية (Loop)، كما يمكن تقسيم الأوامر كذلك على شكل وحدات فرعية، تقوم كل وحدة بإنجاز عمل محدد، هدفه تقسيم العمل إلى أجزاء يسهل العمل عليها كل على حدة في هيئة دورات حلقية (Loops).