البرمجة الإجرائية هي البرمجة التي تعكس خلفية معمارية نيومان للكمبيوتر. جميع البرامج المكتوبة بهذه اللغة عبارة عن سلسلة معينة من الأوامر التي تنشئ خوارزمية معينة لحل مجموعة معينة من المشكلات. الأمر الأكثر أهمية هو عملية الإسناد ، وهي مصممة لتأسيس وتصحيح المحتويات في ذاكرة الكمبيوتر.
ما الفكرة الرئيسية لهذه اللغة؟
الميزة الرئيسية للغات البرمجة الإجرائية هي استخدام ذاكرة الكمبيوتر لتخزين المعلومات. يتم تقليل أداء البرنامج إلى التنفيذ المستمر والبديل لأوامر مختلفة من أجل تحويل محتويات الذاكرة وتغيير حالتها الأولية وتحقيق النتائج المرجوة.
كيف بدأ كل شيء
بدأت البرمجة الإجرائية بإنشاء لغة عالية المستوى تسمى فورتران. تم إنشاؤه في أوائل الخمسينيات في الولايات المتحدة من قبل شركة IBM. ظهرت المنشورات الأولى عنه فقط في عام 1954.تم تطوير لغة البرمجة فورتران الموجهة إجرائياً لأداء المهام العلمية والتقنية. العناصر الرئيسية للغة هي المتغيرات الرقمية ، والأرقام الحقيقية والصحيحة. جميع التعبيرات مبنية على أربع حسابات حسابية رئيسية: الأس ، عمليات النسبة ، الأقواس ، المعالجات المنطقية AND ، NOT ، OR.
العوامل الرئيسية للغة هي الإخراج ، الإدخال ، الانتقال (الشرطي ، غير المشروط) ، استدعاء الإجراءات الفرعية ، الحلقات ، التخصيص. كانت البرمجة الإجرائية بلغة فورتران هي الأكثر شيوعًا في العالم لفترة طويلة جدًا. أثناء وجود اللغة ، تم تجميع قاعدة بيانات ضخمة من المكتبات والبرامج المختلفة التي تمت كتابتها خصيصًا بلغة Fortran. الآن لا يزال العمل جاريًا على إدخال معيار Fortran التالي. في عام 2000 ، تم تطوير نسخة من Fortran F2k ، تسمى نسختها القياسية HPF. تم إنشاؤه لأجهزة الكمبيوتر العملاقة المتوازية. بالمناسبة ، تستخدم لغات PL-1 و BASIC العديد من المعايير من Fortran.
لغة كوبول
Cobol هي لغة برمجة إجرائية. هذه لغة برمجة تهدف إلى حل العديد من مشاكل معالجة المعلومات. يتم استخدامه بنشاط لحل مختلف المشاكل الإدارية والمحاسبية والاقتصادية. تم تطوير البرمجة الإجرائية في Cobol في الولايات المتحدة في 1958-1960. يحتوي البرنامج نفسه ، الذي تم إنشاؤه في Cobol ، على عدة أنواع من أنواع الجمل باللغة الإنجليزية ، تشبه أكثر النصوص العادية في المظهر. النقطة هي أن المجموعةيتم دمج العوامل المكتوبة بالتسلسل في جمل كاملة ، ويتم دمج الجمل نفسها في فقرات ، ويتم دمج الفقرات في أقسام. يقوم المبرمج بنفسه بتعيين الأسماء أو التسميات للفقرات والأقسام المخصصة لتسهيل الرجوع إلى قسم معين من التعليمات البرمجية. في الاتحاد السوفيتي ، تم تطوير نسخة روسية من البرنامج وتطبيقها بنجاح كبير في الممارسة العملية.
تتحقق البرمجة الإجرائية في لغة Cobol بفضل أدوات العمل القوية القادرة على معالجة تدفقات البيانات الضخمة المخزنة على محركات أقراص خارجية مختلفة. هناك العديد من التطبيقات المكتوبة بهذه اللغة والتي يتم استخدامها بشكل نشط حتى الآن.
حقيقة مثيرة للاهتمام: المبرمجون الأعلى أجراً في الولايات المتحدة يكتبون برامج في كوبول.
لغة ألغول
تم إنشاء لغة البرمجة الإجرائية هذه من قبل مجموعة كاملة من المتخصصين في عام 1960. وكان ذلك نتيجة بداية التعاون على المستوى الدولي. تم تطوير Algol للحفاظ على الخوارزميات التي تم إنشاؤها في شكل سلسلة من الإجراءات التي تم استخدامها لحل المهام. في البداية ، تم النظر إلى اللغة بشكل غامض إلى حد ما ، ولكن تم الاعتراف بها على المستوى الدولي ، ولعبت دورًا كبيرًا في تطوير المفاهيم الأساسية للبرمجة وتعليم جيل جديد من المبرمجين. كانت البرمجة الإجرائية بلغة Algol هي أول من أدخل مفاهيم مثل "بنية كتلة البرنامج" و "تخصيص الذاكرة الديناميكي".
هناك ميزة أخرى للغة -هذه هي القدرة على إدخال بعض العلامات المحلية في الكتلة التي لا تنطبق على بقية كود البرنامج. نعم ، Algol-60 ، على الرغم من أصلها الدولي ، لم تكن شعبية مثل Fortran.
لا تحتوي جميع أجهزة الكمبيوتر الأجنبية على مترجمين من Algol-60 ، لذلك خضعت البرمجة الإجرائية لتغييرات وظهرت لغة Algol-68 محسّنة.
Algol-68
كانت بالفعل لغة برمجة متقدمة متعددة الاستخدامات ومتعددة الأغراض. كانت ميزته الرئيسية أنه باستخدام نفس البرنامج كان من الممكن الترجمة من إصدارات مختلفة من اللغة دون أي تكلفة في تكييف هذه اللغة مع فئات مختلفة من المبرمجين الذين قد يكون لديهم لهجات لغة خاصة بمجال معين.
إذا حكمنا على إمكانيات هذه اللغة ، فإن Algol-68 تتفوق الآن على العديد من لغات البرمجة من حيث إمكانياتها ، ومع ذلك ، نظرًا لعدم وجود أجهزة كمبيوتر فعالة لهذه اللغة البرمجية الإجرائية ، لم يكن من الممكن حتى الآن إنشاء مترجم عالي الجودة وسريع.
كيف ظهرت BASIC الشهيرة؟
تشمل لغات البرمجة الإجرائية أيضًا لغة BASIC المشهورة عالميًا. في منتصف الستينيات ، طور الموظفون في كلية دارتموث توماس كورتز وجون كيميني لغة برمجة فريدة قلبت كل شيء رأسًا على عقب في العالم. كان يتألف من أبسط الكلمات الإنجليزية وتم التعرف على اللغة الجديدة كرمز عالمي للمبتدئين ، أو بعبارة أخرى BASIC. سنة الميلاديُعتقد أن هذه اللغة هي 1964. أصبحت لغة BASIC منتشرة على أجهزة الكمبيوتر في وضع الحوار التفاعلي. لماذا أصبحت BASIC مشهورة جدًا؟ كل ذلك بسبب حقيقة أنه كان من السهل إتقان اللغة ، بالإضافة إلى ذلك ، ساعدت اللغة في حل العديد من المهام العلمية والاقتصادية والتقنية والألعاب وحتى اليومية. كان لدى BASIC قواعد افتراضية مختلفة ، والتي تعتبر الآن علامة على سوء الذوق في البرمجة. بعد ذلك ، ظهرت الكثير من إصدارات هذه اللغة في العالم ، والتي غالبًا ما تكون غير متوافقة ، ومع ذلك ، عند فهم أحد الإصدارات ، يمكنك بسهولة إتقان الأخرى. النسخة الأصلية بها مترجم فقط ، ولكن يوجد الآن مترجم.
في أوائل الستينيات ، كانت جميع اللغات الموجودة آنذاك تركز على حل المشكلات المختلفة ، لكنها كانت مرتبطة أيضًا بهندسة كمبيوتر معينة. كان هذا يعتبر عيبًا ، لذلك تقرر تطوير لغة برمجة عالمية.
PL / 1
هذه هي أول لغة عالمية متعددة الأغراض تم إنشاؤها في الولايات المتحدة بواسطة شركة IBM. سنوات الإنشاء 1963-1966. يُعتقد أن هذه هي واحدة من أكثر اللغات شيوعًا ، فهي مهيأة لحل العديد من المشكلات في مجال تكنولوجيا الكمبيوتر: التخطيط ، ودراسة عمليات الحوسبة المختلفة ، والنمذجة وحل المشكلات المنطقية ، ودراسة الدوائر المنطقية ، وتطوير أنظمة البرمجيات الرياضية.
عندما تم إنشاء PL / 1 ، تم استخدام مفاهيم وأدوات مختلفة من Algol-60 و Fortran و Cobol في الممارسة العملية. تعتبر PL / 1 اللغة الأكثر مرونة والأكثر ثراءً ، فهي تسمح بذلكإنشاء إدخالات ، وتصحيح نص البرنامج النهائي حتى أثناء التصحيح. اللغة منتشرة على نطاق واسع ، ويستخدم المترجمون منها في العديد من أنواع أجهزة الكمبيوتر. حتى الآن تستمر شركة IBM في دعم هذه اللغة.
باسكال
باسكال هي لغة إجرائية شائعة جدًا ، تستخدم بشكل خاص لأجهزة الكمبيوتر الشخصية. تم إنشاء لغة البرمجة الإجرائية هذه كلغة تعليمية ، وسنوات إنشائها هي 1968-1971. تم تطويره بواسطة نيكلاوس ويرث في ETH في زيورخ. سميت لغة البرمجة هذه على اسم عالم الرياضيات والفيلسوف الفرنسي العظيم بليز باسكال. كانت مهمة ويرث الرئيسية هي إنشاء لغة تستند إلى أبسط بناء جملة ، أي عدد صغير من الهياكل الأساسية التي يتم تحويلها إلى رمز آلة باستخدام مترجم تقليدي. والجدير بالذكر أنه نجح.
يعتمد النموذج الإجرائي لبرمجة باسكال على المبادئ التالية:
- البرمجة المهيكلة. في هذه الحالة ، يتم استخدام الإجراءات الفرعية وهياكل البيانات المستقلة. يتمكن المبرمج من إنشاء كود يمكن قراءته بسهولة ، وبنية برنامج مفهومة ، ويبسط الاختبار وتصحيح الأخطاء.
- برمجة مبنية من أعلى إلى أسفل. تنقسم المهمة إلى مهام بسيطة يتم حلها ، وعلى أساس المهام الفرعية المنشأة ، يتم بالفعل بناء الحل النهائي للمهمة العامة.
لغة C
البرمجة الإجرائية C التي طورتها Bell Labs لتنفيذ نظام التشغيل UNIX ، والتي لم يتم اعتبارها في الأصلالجماعية. كان لدى المطورين خطط لاستبدال المجمع ببساطة ، ولكن ظهرت لغة C منفصلة فقط ، وهي فريدة من نوعها من حيث أنها تتمتع بقدرات لغات البرمجة عالية المستوى وفي نفس الوقت لديها الوسائل للوصول إلى العلاقات الوظيفية. لا تحتوي لغة C على مفهوم الإجراء ، وبناء الجملة بسيط للغاية ، ولا توجد كتابة صارمة للبيانات ، كما يتم تضمين القدرة على التعبير عن اثنين من الإجراءات في وقت واحد. جذبت هذه اللغة على الفور انتباه المبرمجين ، مما أتاح لهم فرصًا إضافية لإنشاء برامج ممتعة. حتى الآن ، تحظى لغة C بشعبية كبيرة ، ويستخدمها المحترفون على نطاق واسع في البرمجة. الآن يتم تنفيذه في العديد من منصات الكمبيوتر.
ما الذي يميز اللغات الإجرائية؟
لا يوجد سوى عدد قليل منهم ، لذلك كل واحد يستحق الحديث عنه. هذا هو:
- وحدة. جزء من البرنامج يتم حفظه في ملف منفصل. تنفذ الوحدة مجموعة من الخيارات المرتبطة ببعض المتغيرات أو الثوابت أو الكائنات.
- وظيفة. هذا جزء كامل ومستقل من التعليمات البرمجية يحل مشكلة معينة.
- نوع البيانات. هذا المفهوم يتحدث عن مجموعة معينة من المعلومات التي تم تعريفها لنوع واحد.
الاختلافات بين البرمجة الإجرائية والموجهة للكائنات
يعرف العديد من المبرمجين أن لغات البرمجة الإجرائية والموجهة للكائنات تُستخدم في الممارسة عند إنشاء البرامج أو تطبيقات الويب. ماهو الفرق؟ كل شيء بسيط ، إجرائي وموضوعي-تُستخدم البرمجة الموجهة في كل مكان في الممارسة العملية ، ولكن هناك بعض النقاط المميزة. أثناء العمل ، يحدد المبرمج لنفسه مهمة محددة ، ويقسمها إلى مهام صغيرة ، ويختار تراكيب لغوية معينة للتنفيذ (حلقات ، وظائف ، فروع ، عوامل هيكلية). هذا يعني أن الاختصاصي يسترشد بالبرمجة الإجرائية.
OOP يتضمن مفهوم "الكائن" ، وإلا فإنها تسمى أيضًا مثيلات الفئة ، حيث يتم توريث الكثير من الفصل. الميراث هو آخر من المبادئ المميزة لل OOP.
اللغات الإجرائية والوظيفية
البرمجة الإجرائية والوظيفية هي نفسها أم لا؟ تركز البرمجة الوظيفية على حل المشكلات في الرياضيات المنفصلة ، في حين أن البرمجة الإجرائية هي مفهوم أوسع قليلاً وتتضمن الكثير من لغات البرمجة لحل أنواع معينة من المشكلات.
ماذا تختار لنفسك؟
العديد من لغات البرمجة الإجرائية قديمة. نعم ، لا يزال بعضها قيد التحسين ، لكن لا يزال الأمر يستحق الاهتمام بجزء منها فقط. على سبيل المثال ، لغة سي ، وهي شائعة اليوم في العالم ، العديد من المنصات الحديثة مبنية على وجه التحديد بلغة سي ، لذلك إذا كنت ترغب في التطوير في مجال البرمجة ، فعليك أن تتعرف على لغة سي بشكل أفضل. ، يمكنك اختيار شيء آخر لنفسك ، وليس بالضرورة متعلقًا بلغات البرمجة الإجرائية.
