يتناول هذ المقال أساسيات برمجة الكمبيوتر بما في ذلك مفاهيم البرمجة ولغات البرمجة وكيفية تعلم البرمجة والمهارات الضرورية وما إلى ذلك، سنكتشف أيضاً كيف يعمل الكمبيوتر، حيث يمكننا تطبيق مهارات البرمجة والخيارات الوظيفية للمبرمجين.

ما هي برمجة الكومبيوتر؟
mm mmm mm
برمجة الكومبيوتر هي مجموعة من التعليمات التي تساعد المطور على أداء مهام معينة تعيد المخرجات المطلوبة للمدخلات الصالحة.

فيما يلي تعبير رياضي.

Z = X + Y، حيث X و Y و Z هي المتغيرات في لغة البرمجة.

إذا كانت قيمة X = 550 و Y = 450، فإن قيمة X و Y هي قيم الإدخال التي تسمى القيم الحرفية.

نطلب من الكمبيوتر حساب قيمة X + Y، والتي ينتج عنها Z، أي الناتج المتوقع.

mm mm
mmm

كيف تعمل أجهزة الكمبيوتر؟

الكمبيوتر هو آلة تعالج المعلومات ويمكن أن تكون هذه المعلومات أي بيانات يقدمها المستخدم من خلال أجهزة مثل لوحات المفاتيح والماوس والماسحات الضوئية والكاميرات الرقمية وعصا التحكم والميكروفونات. تسمى هذه الأجهزة أجهزة الإدخال وتسمى المعلومات المقدمة الإدخال.

يتطلب الكمبيوتر مكاناً لتخزين هذه المعلومات ويطلق عليه اسم الذاكرة.


تخزين المعلومات في الكمبيوتر أو الذاكرة يوجد نوعين

 

  • الذاكرة الأساسية أو ذاكرة الوصول العشوائي (RAM):

    هي وحدة التخزين الداخلية المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر والموجودة على اللوحة الأم. يمكن الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي أو تعديلها بسرعة بأي ترتيب أو بشكل عشوائي. يتم فقد المعلومات المخزنة في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) عند إيقاف تشغيل الكمبيوتر.

  • ذاكرة القراءة فقط (ROM):

    المعلومات (البيانات) المخزنة في ذاكرة القراءة فقط للقراءة، ويتم تخزينها بشكل دائم. مطلوب تعليمات ROM المخزنة لبدء تشغيل الكمبيوتر.

  • المعالجة:

    العمليات التي تتم على هذه المعلومات (بيانات الإدخال) تسمى المعالجة. تتم معالجة المدخلات في وحدة المعالجة المركزية المعروفة شعبياً باسم CPU.

أجهزة الخرج: هي أجهزة الكمبيوتر التي تساعد في تحويل المعلومات إلى نموذج يمكن قراءته من قبل الإنسان. تتضمن بعض أجهزة الإخراج وحدات العرض المرئية (VDU) مثل الشاشة، والطابعة، وأجهزة إخراج الرسومات، والراسمات، ومكبرات الصوت ، إلخ.

على سبيل المثال يمكن للمطور تحليل المشكلة والتوصل إلى خطوات بسيطة للتوصل إلى حل لهذه المشكلة، والتي يستخدم من أجلها خوارزمية برمجة. يمكن مقارنة ذلك بوصفة أحد العناصر الغذائية، حيث تكون المكونات مدخلات والحساسية النهائية هي النتيجة التي يطلبها العميل.

مفاهيم البرمجة الأساسية

يجب أن يكون للمطورين المعرفة الأساسية بالمفاهيم التالية ليصبحوا ماهرين في برمجة الكمبيوتر

  •  الخوارزمية

    هي مجموعة من الخطوات أو عبارات التعليمات التي يجب اتباعها لإنجاز مهام محددة. يمكن للمطور تصميم الخوارزمية الخاصة به لتحقيق النتيجة المرجوة. على سبيل المثال، وصفة لطهي الحلوى. تصف الخوارزمية الخطوات الواجب اتباعها لإكمال مهمة محددة، ولكنها لا توضح كيفية تحقيق أي من الخطوات.

  •  كود المصدر

كود المصدر هو النص الفعلي المستخدم لبناء البرنامج باستخدام اللغة المختارة.
على سبيل المثال، من الضروري أن يكون لديك الطريقة الرئيسية في Java والنص المستخدم كما هو موضح أدناه.

public static void main(String arg[]) {

{//Steps to be performed

  • المترجم

المترجم هو برنامج يساعد في تحويل الكود المصدري إلى كود ثنائي أو كود بايت، أيضاً يسمى لغة الآلة، والتي يسهل على الكمبيوتر فهمها، ويمكن تنفيذها بشكل إضافي باستخدام مترجم فوري لتشغيل البرنامج .

  • نوع البيانات

يمكن أن تكون البيانات المستخدمة في التطبيقات من نوع مختلف ، يمكن أن تكون عدداً صحيحاً أو فاصلة عائمة (أرقام فاصلة عشرية) أو أحرفاً أو كائنات. على سبيل المثال، العملة المزدوجة = 45.86، حيث يكون double هو نوع بيانات يستخدم لتخزين الأرقام بنقاط عشرية.

  •  المتغير

المتغير هو حامل مساحة للقيمة المخزنة في الذاكرة ويمكن استخدام هذه القيمة في التطبيق. على سبيل المثال، int age = 25 ، حيث يكون العمر متغيراً.

  • الشروط

معرفة كيفية استخدام شرط معين، بحيث يجب تنفيذ مجموعة من التعليمات البرمجية فقط إذا كان شرط معين صحيحاً. في حالة وجود شرط خاطئ، يجب أن يخرج البرنامج ويجب ألا يستمر في تشغيل الكود.

  • المصفوفة

المصفوفة هي المتغير الذي يخزن عناصر من نوع بيانات مماثل. ستكون معرفة استخدام مصفوفة في الترميز / البرمجة له فائدة كبيرة.

  • الحلقات التكرارية

تُستخدم الحلقات التكرارية لتنفيذ سلسلة الكود حتى يتحقق الشرط. على سبيل المثال، في Java، يمكن استخدام الحلقات مثل loop أو do-while أو while loop أو محسناً for loop.

رمز الحلقة كما هو موضح أدناه:

for (int I =0; i<10; i++) {System.out.println(i); }

# 9) الوظيفة: تستخدم الوظائف أو الطرق لإنجاز مهمة في البرمجة، ويمكن أن تأخذ الوظيفة المعلمات وتعالجها للحصول على المخرجات المطلوبة. يتم استخدام الوظائف لإعادة استخدامها كلما لزم الأمر في أي مكان بشك متكرر.

# 10) الصنف: الفصل يشبه القالب الذي يحتوي على الحالة والسلوك، والذي يتوافق مع البرمجة هو الحقل والطريقة. في اللغات الموجهة للكائنات مثل Java، يدور كل شيء حول Class و Object.

 

أساسيات لغة البرمجة

تماماً مثل أي لغة أخرى نستخدمها للتواصل مع الآخرين، فإن لغة البرمجة هي لغة خاصة أو مجموعة من التعليمات للتواصل مع أجهزة الكمبيوتر. تحتوي كل لغة برمجة على مجموعة من القواعد (مثل قواعد اللغة الإنجليزية) التي يجب اتباعها ويتم استخدامها لتنفيذ الخوارزمية لإنتاج المخرجات المطلوبة.


أهم لغات برمجة الكمبيوتر

يسرد الجدول أدناه أفضل لغات برمجة الكمبيوتر وتطبيقاتها في الحياة الواقعية.

شعبية لغة البرمجة التطبيقات العملية للغات

  1. JAVA مستخدمة في التطبيقات الصغيرة، مواقع التسوق عبر الإنترنت، الخدمات المصرفية عبر الإنترنت، ملفات الجرة لمعالجة الملفات الآمنة، تطبيقات المؤسسات، تطبيقات الهاتف المحمول، برامج الألعاب.
  2. C  مستخدمة في أنظمة التشغيل والأنظمة المدمجة وأنظمة إدارة قواعد البيانات والمترجم والألعاب والرسوم المتحركة.
  3. بايثون مستخدمة في التعلم الآلي، والذكاء الاصطناعي، وتحليل البيانات، وكشف الوجوه وبرامج التعرف على الصور.
  4. C++ برامج المؤسسات المصرفية والتجارية والآلات الافتراضية والمجمعين.
  5. JavaScript   تستخدم في عمليات التحقق من جانب العميل والخادم، ومعالجة DOM، وتطوير عناصر الويب باستخدام jQuery (مكتبة JS).
  6. PHP مواقع وتطبيقات ثابتة وديناميكية، برمجة نصية من جانب الخادم.

 

العمليات الأساسية لبيئة البرمجة

خمسة عناصر أساسية مذكورة أدناه:

  • الدخل

يمكن إدخال البيانات باستخدام لوحة المفاتيح، وشاشة اللمس، ومحرر النصوص، وما إلى ذلك، على سبيل المثال، لحجز رحلة، يمكن للمستخدم إدخال بيانات اعتماد تسجيل الدخول الخاصة به ثم تحديد تاريخ المغادرة وتاريخ العودة، وعدد المقاعد، ومكان الانطلاق ومكان الوجهة، اسم الخطوط الجوية، إلخ، من سطح المكتب أو الكمبيوتر المحمول أو الجهاز المحمول.

  • الخرج

     بمجرد المصادقة، وعند تلقي طلب حجز التذاكر مع المدخلات الإلزامية، سيتم عرض تأكيد الحجز للتاريخ والوجهة المحددين على الشاشة، على سبيل المثال سيتم إرسال نسخة من التذاكر ومعلومات الفاتورة إلى المستخدم معرف البريد الإلكتروني المسجل ورقم الهاتف المحمول.
  • الحساب
     في حالة حجز الرحلة، هل تحديث عدد المقاعد المحجوزة وتلك المقاعد تحتاج إلى بعض الحسابات الحسابية، إضافة إلى اسم المسافر، هي من مهامك؟ لا. عدد المقاعد المحجوزة وتاريخ الرحلة وتاريخ بدء الرحلة ومكان البداية ومكان الوجهة وما إلى ذلك موجود في نظام قاعدة بيانات خادم شركات الطيران.
  • الشرط

مطلوب اختبار ما إذا كان الشرط مستوفياً أم لا ، بناءً على الشرط، قد ينفذ البرنامج الوظيفة مع المعلمات وإلا فلن يتم تنفيذها.

الحلقة التكرارية: مطلوب لتكرار / أداء المهمة حتى يثبت الشرط. يمكن أن تكون أنواع الحلقات حلقة while، حلقة Do-while، حلقة For.

فمثلا،

لـ (int i = 0 ؛ i <10 ؛ i ++)

{

System.out.println (i) ؛

}

تم النشر في: برمجة