مقدمه:
زبانهای برنامهنویسی یکی از اصولیترین ابزارهای مورد استفاده در توسعه نرمافزارها و برنامههای کامپیوتری هستند. این مقاله به بررسی مفاهیم اساسی زبانهای برنامهنویسی، کاربردهای آنها در صنایع مختلف، و نگاهی به تکنولوژیهای پیشرفته در این زمینه میپردازد.
کد چیست؟
“کد” به مجموعه ای از دستورالعمل های نوشته شده در یک زبان برنامه نویسی اشاره دارد. این دستورالعمل ها به عنوان طرح اولیه ای عمل می کنند که کامپیوتر را برای انجام وظایف یا عملیات خاص هدایت می کند. این دستورالعملها برای انجام وظایف یا عملیات خاص، از محاسبات ساده تا دستکاریهای پیچیده دادهها و تعامل با سختافزار، طراحی شدهاند.
کد در زبان برنامه نویسی:
کد در زبان های برنامه نویسی مختلفی بیان می شود که هر کدام دارای سینتکس و قوانین خود هستند. به عنوان مثال می توان به پایتون، جاوا، جاوا اسکریپت و سی پلاس پلاس اشاره کرد که هر کدام نیازها و ترجیحات متفاوتی را برآورده می کنند. کد به عنوان وسیله ای برای ارتباط بین توسعه دهندگان انسانی و رایانه ها عمل می کند. این زبانی است که توسعه دهندگان از طریق آن منطق و خلاقیت خود را برای ایجاد برنامه های نرم افزاری بیان می کنند.
کد بلوک اصلی نرم افزار است. در طول فرآیند توسعه نرم افزار، توسعه دهندگان برای زنده کردن مفاهیم خلاقانه خود، کد برنامه ریزی، طراحی و پیاده سازی می کنند. مرحله پیاده سازی شامل نوشتن واقعی کد بر اساس طراحی است. کد برای ایجاد یک راه حل نرم افزاری منسجم و کاربردی سازماندهی، ساختارمند و ساخته شده است.
اشکال زدایی یک فرآیند تکراری است که در آن توسعه دهندگان خطاها یا اشکالات کد را شناسایی و اصلاح می کنند. تکرارهای چندگانه کد را تا زمانی که استانداردهای مورد نظر و عملکرد صحیح را برآورده کند، اصلاح می کند. کد تحت کامپایل یا تفسیر قرار می گیرد و آن را به کد ماشین ترجمه می کند. کامپایل کل کد را قبل از اجرا پردازش می کند، در حالی که تفسیر خط به خط در حین اجرای برنامه ترجمه می شود. مرحله آخر شامل اجرای کد کامپایل شده توسط CPU کامپیوتر است. نتیجه رفتار یا خروجی ملموسی است که توسط توسعه دهنده در کد منبع مشخص شده است.
ما یک رویه را با دادن مراحل یک به یک به سیستم کامپیوتری خود تعریف می کنیم و آن را برنامه می نامیم. مانند گرفتن اعداد از یک کاربر، جمع کردن آنها و تقسیم مجموع بر تعداد کل یک روش است.
به طور خلاصه، یک برنامه مجموعه ای از دستورالعمل ها است.
متغیرها و نحو در برنامه نویسی:
متغیرها نوعی محفظه برای ذخیره مقادیر داده هستند و همچنین محل حافظه برای نوع داده است. قوانین خاصی وجود دارد که قبل از اعلام آنها باید رعایت شود. متغیرها معمولاً نام هایی هستند که به مقادیر اختصاص داده می شوند. نام ها حروف عددی هستند، یعنی دارای a-z و 0-9 هستند. همچنین، می توانید از کاراکترهای ویژه در هنگام اعلام متغیری مانند $ یا _ استفاده کنید.
در حین نوشتن یک برنامه، چه برای یک عملیات کوچک (جمع، ضرب) و چه برای ساختن یک برنامه، به متغیرهایی نیاز دارید. متغیر اعلام شده برای یک مقدار باید با یک الفبا شروع شود و بعداً ممکن است شامل اعداد یا کاراکترهای خاص باشد.
سینتکس(syntax) مجموعه ای از قوانین است که ساختار یک زبان را تعریف می کند. هر زبان برنامه نویسی از نحو متفاوتی پیروی می کند. یک زبان برنامه نویسی بدون سینتکس آن قابل درک نیست. سینتکس به رایانه کمک می کند تا کد را بخواند و بفهمد. مانند دستور دادن به کد است.
انواع داده ها در برنامه نویسی:
نوع داده یک طبقه بندی است که نوع مقدار ذخیره شده در یک متغیر را مشخص می کند. همچنین نشان می دهد که چه نوع عملیاتی را می توان برای آن اعمال کرد. انواع داده ها به طور کلی به دو نوع طبقه بندی می شوند:
Primitive – اندازه و نوع متغیر را مشخص می کند. هشت نوع اولیه وجود دارد
- int (4 bytes)
- short (2 bytes)
- long (8 bytes)
- float (4 bytes)
- double (8 bytes)
- boolean (1 byte)
- char (2 bytes)
Non-Primitive – انواع غیر ابتدایی برای فراخوانی متدها برای انجام عملیات استفاده می شود.
- String (8 bytes)
- Arrays
- Class (empty class – 1 byte)
- Interface
ساختارهای کنترل جریان در برنامه نویسی:
ساختارهای کنترل جریان روش هایی برای تعیین جریان کنترل ها در یک برنامه هستند. هنگامی که یک برنامه از ساختارهای کنترلی در آن استفاده می شود، کاملاً واضح است. هدف اصلی آن تجزیه و تحلیل برنامه است. آنها 3 نوع هستند:
Sequential – Sequential اجرای کد خط به خط یا یکی پس از دیگری است.
انتخاب – انتخاب تصمیم گیری در مورد درست یا نادرست بودن شرط داده شده است و بر اساس آن نتیجه نهایی را ایجاد می کند.
تکرار (حلقه) – حلقه ساختاری است که در آن یک عبارت بارها و بارها تکرار می شود تا زمانی که شرط داده شده برآورده شود. آنها سه نوع هستند –
چرا باید هر زبان برنامه نویسی را یاد بگیریم؟
یک کامپیوتر یا هر وسیله قابل برنامه ریزی زبان ماشین را می فهمد زیرا کامپیوتر بر روی الکتریسیته کار می کند و الکتریسیته بر روی اعداد باینری (0 و 1) کار می کند. ما انسان ها فقط زبان طبیعی را می فهمیم. برای رفع این شکاف بین انسان و کامپیوتر زبان برنامه نویسی معرفی شده است.
اگر انسان زبان ماشین را بفهمد یا ماشین زبان طبیعی را بفهمد چه اتفاقی می افتد؟
اگر این اتفاق بیفتد، ما نیازی به دانستن هیچ زبان برنامه نویسی برای دادن دستورالعمل به ماشین ها نداریم و اگر چنین شرایطی اتفاق بیفتد، هر کسی می تواند یک برنامه نویس باشد.
روش های برنامه نویسی:
تاکنون سه روش برنامه نویسی بیشتر مورد استفاده قرار گرفته است.
- برنامه نویسی یکپارچه
- برنامه ریزی مدولار / رویه ای
- برنامه نویسی شی گرا
برنامه نویسی یکپارچه: زمانی که برنامه نویسی به تازگی معرفی شده بود تمرین می شد. در برنامه نویسی یکپارچه، همه چیز از کد، داده و دستورالعمل در یک فایل واحد است که بررسی کد را دشوار می کند. ما از کد استفاده مجدد نمی کنیم.
برنامه نویسی مدولار/ رویه ای: برنامه نویسی رویه ای به تقسیم کار بین یک تیم کمک می کند و ما همچنین از تابع استفاده می کنیم تا امکان استفاده مجدد از کد را فراهم کند. داده ها و تابع به طور جداگانه استفاده می شود.
برنامه نویسی شی گرا: OOP ها به طور گسترده در صنایع استفاده می شوند، ما داده ها و توابع را با هم می گیریم و آنها را به عنوان یک کلاس ایجاد می کنیم.
در همه این روشهای برنامهنویسی، کدها یکسان میمانند، و منطق ثابت میماند، اما یک چیز تغییر میکند این است که چگونه کد برنامه خود را سازماندهی میکنید.
الگوریتم چیست؟
هر زبان برنامه نویسی از سینتکس خاصی پیروی می کند که به ما امکان می دهد کد بنویسیم تا به راحتی برای ماشین قابل درک باشد. در حالی که در الگوریتم شبه کد می نویسیم. شبه کد یک زبان غیر رسمی است که به برنامه نویسان در توسعه الگوریتم ها کمک می کند. نه به زبان انگلیسی است و نه به صورت کد.
محبوب ترین زبان های برنامه نویسی:
یادگیری یک زبان برنامه نویسی قبل از یادگیری هر فناوری یک امر ضروری است، از این رو، تسلط کامل بر یک زبان برنامه نویسی بسیار مهم است. انتخاب یک زبان برنامه نویسی به جای استفاده از زبان های مختلف بهتر است. سعی کنید با استفاده از زبان های برنامه نویسی مختلف روی مسائل اساسی کار کنید، و هر کدام که به نظر شما آسان است، می توانید کار روی آن را ترجیح دهید.
- C/C++
- Java
- JavaScript
- Python
- Kotlin
- Swift
- R
- Ruby
- Scala
- TypeScript
نتیجه
اگر مبتدی هستید و می خواهید وارد دنیای برنامه نویسی شوید، این مقاله تمام آنچه را که به عنوان یک مبتدی در برنامه نویسی باید بدانید را پوشش می دهد. از اصول اولیه شروع کنید و به آرامی در مفاهیم اساسی و پیشرفته نیز غوطه ور شوید. برای شروع این سفر برنامه نویسی آماده شوید و سعی کنید تا آنجا که می توانید کاوش کنید.
