برنامه نویسی چیست؟ | انواع زبان های برنامه نویسی

در این مقاله قصد داریم تا به سوال بزرگ و به ظاهر ساده “برنامه نویسی چیست؟” پاسخ بدهیم.

در این سفر کوتاه همراه ویتکس باشید تا در آخر این مقاله بتوانید مطالب زیر را جز دانسته های خود به حساب بیاورید:

• برنامه نویسی چیست؟ و برنامه نویس چه کسی است؟
• تفاوت کدنویسی و برنامه نویسی چیست؟
• دسته بندی زبان های برنامه نویسی و انواع آن‌ها

برنامه نویسی چیست؟

برنامه نویسی در واقع راهی برای دستور دادن به کامپیوتر در مورد کاری که باید انجام دهد، می‌باشد. این دستورالعمل‌ها به عنوان کد شناخته می‌شوند و برنامه نویسان کامپیوتر برای حل مشکلات یا انجام یک وظیفه، کد می‌نویسند.

هدف نهایی از این کار، خلق یک چیز جدید است. از قبیل یک صفحه وب، یک نرم افزار موبایل یا دسکتاپ و یا حتی تولید بازی است! برنامه‌نویسی کاری بسیار تکنیکی و تحلیلی، در عین حال خلاقانه و نیازمند روحیه ای هنری است. به همین دلیل است که فرآیند برنامه‌نویسی را می‌توان اغلب به عنوان ترکیبی از هنر و علم تلقی کرد.

برنامه نویسی را از کجا شروع کنیم؟

نقطه شروع برنامه نویسی و انتخاب زبان برنامه نویسی مناسب، سوالی است که ذهن همه کسانی که به حوزه برنامه نویسی علاقه مند هستند را درگیر می‌کند. در واقع وقتی راجع به شروع برنامه نویسی و مسیر یادگیری بحث می‌شود سوالات بسیاری در ذهن ما شکل می‌گیرد.

سوالاتی از قبیل:

• پردرآمدترین و محبوب‌ترین زبان برنامه نویسی چیست؟
• کدام زبان آینده شغلی بهتری دارد؟
• از چه چارچوب و کتابخانه‌ای شروع کنم؟
• کدام زبان برنامه نویسی کاربردی‌تر است؟
• و…

وقتی می‌خواهیم در این زمینه شروع به کار کنیم، سوالات ذکر شده، بحث برانگیز و بسیار داغ هستند؛ چرا که برنامه نویسی دارای حوزه‌ها و تخصص‌های بسیار زیادی است. در نتیجه وقتی فرد برای اولین بار وارد دنیای بزرگ برنامه نویسی می‌شود، به دلیل گستردگی زیاد این حوزه، ممکن است دچار سردرگرمی ‌شوید.

ما در ادامه این مقاله سعی در راهنمایی شما برای شروع این حوزه شیرین داریم، پس همراه باشید…

برای این که بهترین زبان و شاخه ی علم برنامه نویسی را انتخاب کنیم، نیاز است با جدیدترین و به روز ترین اطلاعات، توانایی‌ها، کاربردها، ضعف‌ها و محدودیت‌های هر یک از زبان‌های برنامه نویسی را به خوبی بشناسیم. اما قبل از شروع این ماجراجویی، بهتر است به یک سوال کلیشه‌ای پاسخ دهیم!

تفاوت برنامه نویسی با کد نویسی چیست؟

ممکن است از نظر شما و طبق شنیده هایی که از ابتدای تولد در این حوزه داشتید، تصور کنید که کد نویسی و برنامه نویسی در واقع یک معنی دارند. اما باید بگوییم که خیر! تفاوت بسیار زیادی بین این دو واژه وجود دارد. به عملیات ترجمه کدها از زبان انسان به زبان ماشین کدنویسی گفته می‌شود. بنابراین می‌توان گفت کدنویسی زیرمجموعه‌ای از برنامه‌نویسی است. در حالی که کدنویسی پایه و اساس برنامه نویسی است. یعنی فرد کدنویس می‌تواند چند زبان برنامه نویسی بلد باشد و مطابق هر یک از آن زبان‌ها، مفهوم مورد نظر را برنامه نویسی کند.

به کمک کدها شما دستور العمل‌ها و اطلاعات را به کامپیوتر می‌دهید تا کامپیوتر برنامه مورد نظر شما را اجرا کند. در ادامه به بررسی عمیق تر این دو واژه می‌پردازیم:

کدنویسی

زبانی که برای کامپیوتر قابل درک است، کد ماشینی یا همان صفر و یک است که درک آن برای انسان‌ بسیار دشوار و پیچیده است. از این رو یک راه طبیعی تر برای تعامل انسان با کامپیوتر ابداع شده است که به آن زبان برنامه نویسی گفته می‌شود.

به طور کلی زبان‌های برنامه نویسی شباهت‌هایی باهم دارند که عبارت است از:

• قوانین دستوری و نوشتاری (Syntax) که برای هر زبان متفاوت است و یک قرارداد برای آن زبان به حساب می آید.
• یک تبدیل کننده (کامپایلر یا مفسر) که کدهای ما را به زبان ماشین تبدیل کند.
• اجرای کد و نمایش خروجی

زبان‌های برنامه‌ نویسی بسیاری هستند که می‌توانید برای نوشتن کدهایتان استفاده کنید. کدنویسی پروسه استفاده از یک زبان است برای گرفتن نتیجه ای که توسعه دهنده می‌خواهد. هر خط از کد به کامپیوتر می‌گوید که چه کارهایی انجام دهد.

برنامه نویسی

اگرچه کدنویسی یک بخش بزرگ از چرخه تولید و توسعه نرم افزار است، اما کافی نیست. برای ساخت یک اپلیکیشن، باید چند گام اساسی و ضروری بردارید. این گام‌ها شامل برنامه ریزی، طراحی و … است. بنابراین برنامه نویسی کار بزرگتری است و نه تنها با کدنویسی درگیر است، بلکه با سایر مهارت‌ها از جمله طراحی معماری نرم افزار، تحلیل و پیاده سازی الگوریتم‌ها، درک ساختمان داده‌ها و حل مسئله نیز درگیر است. پس نتیجه می‌گیریم، میزان سنگینی و کامل بودن واژه برنامه نویسی بسیار بیشتر از کد نویسی است.

انتخاب حوزه برنامه نویسی

به دنیای برنامه نویسان خوش آمدید! اولین دغدغه هر برنامه نویسی انتخاب حوزه برنامه‌نویسی است، چرا که برنامه نویسان انسان‌های قانعی نیستند! به عبارت دیگر اکثر برنامه نویسان دوست دارند در حوزه‌ها و پلتفرم های مختلف توانایی و مهارت داشته باشند.

برخی از رایج ترین حوزه های برنامه نویسی

• برنامه نویسی وب
• برنامه نویسی موبایل (android | IOS)
• برنامه نویسی امنیتی
• برنامه نویسی دستکتاپ (کامپیوتر)
• برنامه نویسی ماشین

انواع زبان برنامه نویسی

در ابتدا خوب است زبان هارا از نظر ماشین دسته بندی کنیم.

1. زبان کامپایلری
2. زبان مفسری

کامپایلر چیست؟

یک کامپایلر یک برنامه خاص است که در آن فرایندها در یک زبان برنامه‌نویسی مشخص نوشته شده و آن‌ها را به زبان ماشین یا “کدها“ تبدیل می‌کند که پردازشگر رایانه از آن استفاده می‌کند. به عبارت دیگر کار اصلی کامپایلر، آماده سازی کد نوشته شده برای کامپیوتر است. به طور معمول، یک برنامه‌نویس در یک زمان با استفاده از یک ویرایشگر جملات زبان را در زبانی از قبیل Pascal یا C می‌نویسد. پرونده‌ای که ایجاد می‌شود حاوی چیزی است که جملات منبع (source statements) نامیده می‌شوند.

سپس برنامه نویس با استفاده از کامپایلر مناسب زبان، آن را برای ماشین ترجمه می‌کند. در هنگام اجرا، کامپایلر ابتدا تمام عبارات زبان را از نظر نحوی یکی پس از دیگری تجزیه می‌کند. سپس در یک یا چندین مرحله کد را می‌سازد (build) تا مطمئن شود کدهایی که به جاهای دیگری اشاره می‌کنند، در ساخته ی پایانی نیز درست باشند. در نظر داشته باشید که کامپایلر یک برنامه ی جداگانه است و باید کد را به صورت کامل، کامپایل کند و پس از آن اجرا می‌کند.

مفسر چیست؟

مفسر یک برنامه کامپیوتری است. برای اجرای مستقیم دستورالعمل‌های برنامه با استفاده از یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی سطح بالا استفاده می‌شود. درواقع، مفسر کدهای نوشته شده توسط برنامه نویس را به یک زبان میانی تبدیل می‌کند که در هنگام اجرا، خط به خط ترجمه و تفسیر و اجرا می‌شود.

برنامه یک خط از کد را می‌خواند، به کد ماشین تبدیل می‌کند، سپس آن را اجرا می‌کند. هنگامی که این خط در حال اجراست مفسر خط بعدی را به زبان ماشین ترجمه می‌کند تا مجددا ترجمه‌ی آن را برای اجرا آماده کند.

مقایسه زبان‌های برنامه نویسی کامپایلری و مفسری

• سرعت: در زبان‌های کامپایلری فقط یک بار کد به زبان ماشین ترجمه می‌شود و پس از آن می‌توان بارها آن را اجرا کرد. در زبان‌های مفسری اما برای هر بار اجرا پروسه‌ی خط به خط ترجمه کردن کد به زبان ماشین وجود دارد. به همین خاطر زبان‌های کامپایلری از زبان‌های مفسری سریع‌تر هستند.
• آسانی: از آن جا که زبان‌های مفسری خط به خط کد منبع را به زبان ماشین ترجمه می‌کنند برای برنامه‌نویسان تازه‌کار مناسب‌تر هستند. برنامه‌نویس تازه کار می‌تواند خط به خط خطاهای کد خود را تصحیح کند.
• و در آخر همانطور که گفته شد، زبان های کامپایلری هر کدام به کامپایلر خاص خود نیاز دارد، اما در هر سیستمی حداقل یک مفسر وجود دارد مانند مرورگر ها.

بهترین و محبوب ترین زبان های برنامه نویسی

تا اینجا با اصول و تعاریف برنامه نویسی آشنا شدیم. خوب است نگاهی به زبان‌های برنامه نویسی بیاندازیم تا دیدگاه بهتری برای انتخاب مسیر خودتان داشته باشید.

زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت (java script)

قدرت و محبوبیت جاوا اسکریپت موجب شد تا بحث داغ زبان‌های برنامه نویسی را با نام این بزرگوار شروع کنیم. طبق نظرسنجی های انجام شده توسط سایت های محتلف از جمله StackOverFlow، زبان برنامه نویسی جاوااسکریپت با کسب تقریبا ۷۰ درصد رای کاربران، محبوبترین زبان برای سال ۲۰۱۹ لقب گرفت. این زبان از نظر کاربر، تقریبا بی رقیب است چرا که در تمامی پلتفرم ها حرفی برای گفتن دارد. به عبارت دیگر، شما ۹۰ درصد اوقات در حال استفاده از این زبان هستید.

شاید شما با یادگرفتن این زبان هیچوقت هکر نشوید و درحوزه هوش مصنوعی شانسی نخواهید داشت و نمی‌توانید به سمت کار با داده های بزرگ (big data) بروید. ولی اگر بخواهید بک اند کار کنید Nodejs به کمک شما می‌آید و برای فرانت اند شما فریمورک‌های بزرگی همچون React , Angular, Vue را در لیست خود دارید.

زبان برنامه نویسی پایتون (PYTHON)

رسیدیم به یکی از جذاب ترین زبان های برنامه نویسی، ماری به نام پایتون! این زبان مانند اسمش، بسیار زیبا، دوست داشتنی و همچنین سریع و کاربردی است. پایتون زبانی مفسری، اسکریپتی و شی گرا و متن باز است. فلسفهٔ ایجاد آن تأکید بر دو هدف اصلی خوانایی بالای برنامه‌های نوشته شده و کوتاهی و بازدهی نسبی بالای آن است.

کلمات کلیدی و اصلی این زبان به صورت حداقلی تهیه شده‌اند و در مقابل کتابخانه‌هایی که در اختیار کاربر است بسیار وسیع و گسترده هستند. این زبان تخصص ویژه ای در مبحث هوش مصنوعی دارد و پیشنهاد می‌شود دوستانی که به این خوزه علاقه دارند، ختما به این زبان سری بزنند. برای یادگیری این زبان حتما سایت و آکادمی ویتکس را دنبال کنید.

زبان برنامه نویسی #C

زبانی شی گرا و سطح بالا از خانوادهٔ زبان‌های دات‌نت شرکت مایکروسافت است.

زبان برنامه نویسی سی شارپ برپایه سادگی، مدرن بودن، همه منظوره و شیءگرا بودن ساخته شد. آندرس هجلزبرگ، طراح زبان برنامه‌نویسی دلفی، سرپرستی تیم طراحان زبان سی شارپ را بر عهده داشت. این زبان دارای دستوری شیءگرا مشابه ++C است و به شدت از زبان‌های جاوا و دلفی،  تأثیر پذیرفته‌است. در ابتدا نام این زبان COOL بود که مخفف C like Object Oriented Language بود. هر چند در ژوئیه ۲۰۰۰، زمانی که مایکروسافت پروژه را عمومی اعلام کرد، اسم آن به سی شارپ تغییر پیدا کرد.

زبان سی شارپ، یک زبان برنامه‌نویسی چند الگویی و منظم شده مدل‌های تابعی، امری، عمومی، شیءگرا و جز گرا و در بستر دات نت می‌باشد. این زبان توسط مایکروسافت و جزئی از دات نت به وجود آمد و بعداً استانداردهای ECMA و ISO را نیز دربر گرفت. سی شارپ یکی از ۴۴ زبان برنامه‌نویسی است که توسط زمان اجرای زبان مشترک از چارچوب دات‌نت پشتیبانی می‌شوند و در همه جا به وسیله مایکروسافت ویژوال استودیو شناخته می‌شود.

زبان برنامه نویسی ++C چیست؟

سی پلاس پلاس یک زبان سطح بالا و شی گرا است. اما در طبقه بندی زبان‌های برنامه نویسی به آن یک زبان میانی می‌گویند. چرا که قابلیت های یک زبان سطح بالا و سطح پایین را یکجا دارد و از خانواده زبان C می‌باشد.
یک دانشمند کامپیوتر به نام “Bjarne Stroustrup” برای پروژه دکترای خود روی زبان C تحقیق میکند و آن را بهینه سازی میکند و محصول این پژوهش زبان ++C می‌شود. نام این زبان در ابتدا “سی دارای کلاس ها” یا (C with Classes) بوده است. که بعد ها به نام سی پلاس پلاس تغییر می‌کند. این زبان در دهه ۷۰ میلادی ساخته شد و در دهه ۸۰ نخستین ویرایش رسمی این زبان منتشر شد و در اختیار عموم قرار گرفت.

ویژگی های زبان ++C

• آرگومان پیشفرض
• وراثت
• توابع مجازی
• اشاره گر ها
• و …

کاربرد های سی پلاس پلاس

خب، اگر شما قصد دارید یک زبان را برای یادگیری انتخاب کنید در ابتدا باید کربرد های هر کدام را بدانید تا با توجه به هدف خودتان، یکی را برگزینید.
از این زبان در ساخت انواع سیستم عامل، نرم افزار های مختلف، بازی سازی برای کنسول ها یا تحت وب، برنامه نویسی برای موبایل استفاده میکنند. همچنین در صنایع مختلف مانند پزشکی، فضایی، وسیله های هوشمند و اینترنت اشیا نیز کاربرد دارد.
یکی از اصولی ترین زبان های برنامه نویسی و شروع مناسبی برای وارد شدن به دنیای بزرگ برنامه نویسی است.

آینده زبان سی پلاس پلاس

این زبان ششمین زبان محبوب سال ۲۰۲۰  و جز زبان های پر کاربرد است. در آینده ای که متعلق به اینترنت اشیا و دنیای هوشمند است، همیشه یک متخصص برنامه نویسی ++C مورد نیاز است!
برای یاد گیری این زبان میتوانید با ما همراه باشید تا به صورت حرفه ای و طبق شعار مجله ی آموزشی “ویتکس” توسط یک معلم دلسوز این زبان برنامه نویسی را از ۰-۱۰۰ یاد بگیرید.

ممنون که با ما همراه بودید. این مقاله را با دوستانتان نیز به اشتراک بگذارید.