مستويات لغات البرمجة ومميزاتها
تتطلب أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية والأجهزة الإلكترونية المماثلة الأخرى للعمل وجود لغة برمجة تعطيها الأوامر وتمكنها من إكمال مهامها المختلفة، وهناك العديد من أنواع وميزات لغات البرمجة تعتمد على طريقة عملها وأهدافها .
لغة البرمجة هي المسؤولة عن التعبير عن مجموعة من التعليمات التفصيلية للكمبيوترات والأجهزة الرقمية. يمكن تنفيذ هذه التعليمات مباشرة عندما تكون في شكل رقمي خاص بالكمبيوتر، وتعرف هذه الشكل الرقمي بلغة الآلة. أو يمكن تنفيذها بعد عملية استبدال بسيطة عند التعبير عنها بلغة تجميع مقابلة، أو بعد الترجمة من بعض اللغات ذات المستوى الأعلى. وعلى الرغم من وجود العديد من لغات البرمجة، إلا أنه يتم استخدام عدد قليل نسبيا على نطاق واسع .
ما هي لغة البرمجة
تحتوي اللغة البرمجية على مجموعة من المفردات التي تشتمل على قواعد تشغيلية معينة، والتي تهدف إلى توجيه التعليمات للكمبيوتر أو أي جهاز حوسبة رقمي لتنفيذ مهام معينة، وتحتوي كل لغة برمجية على مجموعة فريدة من الكلمات الرئيسية، جنبا إلى جنب مع بنية خاصة لتنظيم تعليمات البرنامج .
يوجد لغات برمجة منخفضة المستوى وعالية المستوى، وعلى الرغم من أنها بسيطة مقارنة باللغات البشرية، إلا أنها أكثر تعقيدا من لغات الآلة، وتتضمن اللغات ذات المستوى المنخفض لغات التجميع، ويحتوي لغة التجميع على قائمة بالتعليمات الأساسية التي تصعب قراءتها أكثر من اللغة ذات المستوى العالي، بينما تم تصميم اللغات ذات المستوى العالي لتكون سهلة القراءة والفهم، مما يسمح للمبرمجين بكتابة رموز المصدر بشكل طبيعي باستخدام الكلمات والرموز المنطقية .
مع التطور المستمر لأجهزة الكمبيوتر وجميع الأجهزة الرقمية نجد أنه تم إنشاء المئات من لغات البرمجة المختلفة لأنواع مختلفة من التطوير ، وبالتالي فإن مجال البرمجة واسع جدًا ، لذلك إن استخدام لغة معينة سيعتمد على الأهداف المراد تحقيقها ، على سبيل المثال يمكن تنفيذ العديد الأنشطة التالية مثل تطوير البرامج والتطبيقات ، تطوير الذكاء الاصطناعي ، تطوير قواعد البيانات ، تطوير ألعاب الفيديو ، تطوير واجهة السائق والأجهزة ، تطوير الإنترنت وصفحات الويب بالإضافة إلى تطوير البرنامج النصي .
الاختلاف بين اللغة الطبيعية ولغة البرمجة
اللغة الطبيعية هي اللغة التي يستخدمها الناس للتواصل، بينما تعتبر لغة البرمجة مخصصة للآلات والأجهزة، ومع ذلك، تشترك كلتا اللغتين في بعض الجوانب المشابهة مثل بناء الجمل والدلالات والهدف منها في التواصل، ولديهما هيكل أساسي مشترك. وبصفة عامة، هناك العديد من الأوجه المشابهة والنقاط المشتركة بينهما، على سبيل المثال، تم تطوير كلتا اللغتين لنقل الأفكار والتعبيرات والتعليمات، ومع ذلك، يمكن تحديد بعض الاختلافات .
عندما يتعلق الأمر بالاختلافات بين اللغة الطبيعية ولغة البرمجة لابد من الإشارة إلى أن لغة البرمجة هي أكثر صرامة وأقل تسامحًا من اللغة الأولى ، ويحدث هذا لأن اللغات البشرية لها فائض مدمج يسمح بحل بعض الغموض باستخدام السياق ، من ناحية أخرى لا تحتوي لغات البرمجة على التكرار وإلا سيكون من السهل جدًا الوقوع في الغموض وعدم الإشارة إلى الأمر الصحيح .
يعود سبب صرامة لغات البرمجة في هذا الصدد إلى أن أجهزة الكمبيوتر دقيقة للغاية في تنفيذ التعليمات التي ترغب في تلقيها، بالإضافة إلى عدم قدرة الآلات على توضيح معنى التعبير كما يفعل الإنسان .
من الضروري أيضا أن تكون لغات البرمجة مستقرة ومحددة بدقة لتجنب الأخطاء، بينما تكون اللغات الطبيعية مفتوحة وتسمح بالتكيفات دون خطر ارتكاب أخطاء. وبسبب هذه الحقائق، تم تصميم لغات البرمجة بشكل شامل من قبل المطورين الموهوبين الذين يركزون على عدم تعطيل وظائف مختلفة، سواء كانت تتحكم في الروبوتات، أو المعدات الطبية، أو آلات الفضاء، أو ألعاب الكمبيوتر .
الميزات الرئيسية للغات البرمجة
تعتمد لغة البرمجة على الميزات والأدوات المساعدة التي توفرها للمبرمجين، ومن أهم الميزات التي يجب أن تحتوي عليها لغة البرمجة هي البساطة، حيث يجب أن تقدم المفاهيم والأفكار بطريقة واضحة وبسيطة، تسهل تعلمها وتطبيقها بسهولة وفهمها بشكل جيد للحفاظ عليها .
تتميز لغات البرمجة بالنهج الطبيعي ، وهذا يعني أن تطبيقه في المنطقة التي صمم من أجلها يجب أن يتم بشكل طبيعي مع توفير المشغلين والهياكل والقواعد للمشغلين للعمل بكفاءة ، كما تتميز أيضاً لغات البرمجة على القدرة على تحديد واستخدام الهياكل أو العمليات المعقدة مع تجاهل بعض التفاصيل مما يؤثر على القدرة على الكتابة .
تتميز لغات البرمجة بالكفاءة حيث يجب ترجمة لغات البرمجة وتنفيذها بكفاءة حتى لا تشغل مساحة كبيرة من الذاكرة أو تتطلب الكثير من الوقت ، كما تسمح اللغة للمبرمجين بكتابة رموزهم وفقًا لمفاهيم البرمجة المنظمة لتجنب العديد من الأخطاء ، وعند التعامل مع كثير من العمليات نجد أنه يمكن التعبير عن العمليات بإيجاز ، دون الحاجة إلى كتابة الكثير من التفاصيل .
ما هي أفضل لغة برمجة
يمكن تطوير الويب باستخدام لغات برمجة مختلفة تمكنك من إنشاء موقع أو تصميم تطبيق. اختيار أفضل لغة برمجة ويب يكون أمرا معقدا حيث يعتمد على عدة عوامل. على سبيل المثال، لغة جافا هي لغة متعددة الاستخدامات وفعالة في تطوير الويب. ولغة جوهي هي لغة عامة ومرنة تسهل إنشاء التطبيقات بسرعة. وهناك أيضا لغة بايثون التي تعمل في سياقات ويب متنوعة وتتمتع بمزايا تقنية. ويمكن توسيع لغة جافا سكريبت إلى الخادم لأغراض مختلفة .
مستويات لغات البرمجة
يتألف برنامج الكمبيوتر من قائمة من الإرشادات التي تمكّن الكمبيوتر من القيام بمهمة محددة، ويمكن كتابة برامج الكمبيوتر بلغات عالية ومنخفضة المستوى حسب المهمة والأجهزة المستخدمة، وبالتالي، فهناك فرق بين لغة البرمجة عالية المستوى ولغة البرمجة منخفضة المستوى .
لغة برمجة عالية المستوى
عند التفكير في المبرمجين للكمبيوتر، قد نتخيل الأشخاص الذين يعملون بلغات برمجة متقدمة، حيث يتم كتابة هذه اللغات بشكل مشابه للغة البشرية. هذا يمكن المبرمج من التركيز على حل المشكلة بدلا من التركيز على تفاصيل الأجهزة، فاللغات البرمجية المتقدمة تنتج برامج قابلة للتشغيل بدون الحاجة لجهاز كمبيوتر أو رقاقة .
يطلق على اللغات البرمجية ذات المستوى العالي اسم لغات صديقة للمبرمجين لأنها تبتعد تماما عن تعليمات رمز الجهاز التي يفهمها الكمبيوتر، وتشمل بعض الأمثلة على هذه اللغات اللغة العالية المستوى جافا، وباسكال، وبايثون، وفيجوال بيسيك .
أما عن مزايا لغة البرمجة عالية المستوى نجد أنها أسهل في التعديل لأنه يستخدم عبارات مثل الإنجليزية ، وأسهل وأسرع لكتابة التعليمات البرمجية لأنها تستخدم عبارات مثل الإنجليزية ، أسهل في التصحيح أثناء التطوير بسبب عبارات مثل الإنجليزية ، كما أنها غير مصممة للعمل على نوع واحد فقط من الماكينات والآلات .
لغة برمجة منخفضة المستوى
يتم استخدام اللغات ذات المستوى المنخفض لكتابة البرامج التي تتعلق بالبنية والأجهزة المحددة لنوع معين من أجهزة الكمبيوتر ، وهي أقرب إلى اللغة الأم للكمبيوتر مما يجعلهم أكثر صعوبة على المبرمجين لفهمها ، وأمثلة على اللغة منخفضة المستوى لغة التجميع ، كود الآلة حيث يقوم عدد قليل من المبرمجين بكتابة البرامج بلغة تجميع منخفضة المستوى ، ولكن لا يزال يُستخدم في تطوير التعليمات البرمجية للأجهزة المتخصصة مثل برامج تشغيل الأجهزة .
يمكن تمييز لغة البرمجة منخفضة المستوى بسهولة عن لغة عالية المستوى لأنها تحتوي على عدد قليل من الكلمات البشرية المعتادة ولكنها تحتوي على الكثير من التعليمات البرمجية المساعدة .
وعن مزايا لغة البرمجة المنخفضة المستوى نجد أنه يمكن الاستفادة منها من خلال أجهزة خاصة أو تعليمات خاصة تعتمد على الآلة على سبيل المثال على شريحة معينة ، كما يتطلب البرنامج المترجم ذاكرة أقل وكتابة كود يمكن تنفيذه بشكل أسرع بالإضافة إلى السيطرة الكاملة على المدونة ويمكن أن تعمل مباشرة على مواقع الذاكرة .