0

وبلاگ

سامانه آموزش سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور برنامه نویسی GIS و RS مقدمه ای بر برنامه نویسی کامپیوتر (بخش مبانی برنامه نویسی)

مقدمه ای بر برنامه نویسی کامپیوتر (بخش مبانی برنامه نویسی)

مبانی برنامه نویسی کامپیوتر

برنامه های کامپیوتری

برنامه های کامپیوتری که به عنوان نرم افزار شناخته می شوند، دستوراتی هستند که به کامپیوترها می گویند چه کاری باید انجام شود.

کامپیوترها زبان انسان ها را متوجه نمی شوند، بنابراین برنامه ها بایستی در یک زبان قابل درک برای آنها نوشته شوند. صدها زبان برنامه نویسی وجود دارد که همه آنها قصد دارند که فرایند برنامه نویسی را برای انسان ها ساده تر کنند. به هر حال همه برنامه های کامپیوتری بایستی به یک زبان قابل فهم کامپیوترها تبدیل شوند.

1- زبان ماشین (Machine Language)

زبان اصلی کامپیوتر که در انواع کامپیوترهای مختلف متفاوت می باشد، زبان ماشین است که  مجموعه ای از دستورات درون ساخت اولیه را شامل می شود. این دستورات به صورت کدهای باینری هستند، بنابراین در صورتی که بخواهید به کامپیوترها دستوراتی در زبان اصلی بدهید باید این دستورات را به کدهای باینری وارد کنید. به عنوان مثال برای جمع کردن دو عدد، بایستی در کد باینری، دستوری شبیه به این دستور بنویسید:

1101101010011010

2- زبان اسمبلی (Assembly Language)

برنامه نویسی در زبان ماشین، یک فرایند خسته کننده و مشکل است. علاوه بر اینکه، برنامه های نوشته شده در زبان ماشین بسیار مشکل بوده و خواندن، اصلاح و ویرایش آنها نیز سخت است. به همین دلیل، زبان اسمبلی به عنوان راهکار این مشکل به وجود آمده و توسعه پیدا کرده است. زبان برنامه نویسی اسمبلی، از کلمات توصیفی استفاده می کند که به عنوان نمونیک شناخته می شوند و برای نمایش هر یک از دستورات زبان ماشین مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال کلمه نمونیک add به معنای جمع کردن اعداد و واژه sub به معنای تفریق می باشد. برای اضافه کردن 2 و 3 به یکدیگر و گرفتن نتیجه، در زبان اسمبلی بایستی دستوری شبیه به این دستور بنویسید:

add 2, 3, result

زبان های برنامه نویسی اسمبلی، برای آنکه زبان برنامه نویسی را ساده تر کنند، به وجود آمده اند. به هر حال، به دلیل آنکه کامپیوترها نمی توانند زبان اسمبلی را درک کنند، برنامه دیگری به نام اسمبلر مورد استفاده قرار می گیرد تا برنامه های زبان اسمبلی را به کد ماشین تبدیل کند. در شکل زیر نحوه تبدیل کدهای اسمبلی به کد ماشین توسط اسمبلر نشان داده شده است.

نوشتن در زبان اسمبلی ساده تر از زبان ماشین می باشد. ولی همچنان فرایند کدنویسی به زبان اسمبلی فرایند پیچیده و مشکلی است. یک دستور در زبان برنامه نویسی اسمبلی ضرورتاً مربوط به یک دستور در زبان ماشین می باشد. کدنویسی در زبان اسمبلی نیازمند دانش شما از نحوه عملکرد CPU می باشد. زبان اسمبلی یک زبان سطح پائین است، زیرا زبان اسمبلی به لحاظ ماهیت نزدیک به زبان ماشین می باشد و به نوعی وابسته به ماشین (Machine Dependent) می باشد.

3- زبان سطح بالا (High-Level Language)

در دهه 1990، نسل جدیدی از زبان های برنامه نویسی به نام زبان های برنامه نویسی سطح بالا ظاهر شدند. این زبان های برنامه نویسی مستقل از پلاتفرم بودند، به این معنا که شما می توانستید یک برنامه را در زبان برنامه نویسی سطح بالا بنویسید و بر روی انواع مخلتفی از ماشین ها اجرا کنید. زبان های سطح بالا زبان های شبیه به زبان انگلیسی هستند و استفاده و یادگیری آنها نیز ساده است. دستورات در زبان های برنامه نویسی سطح بالا   Statement نامیده می شوند.  در مثال زیر نمونه ای از یک دستور زبان برنامه نویسی سطح بالا برای محاسبه مساحت دایره با استفاده از شعاع، برابر با 4 نشان داده شده است:

area = 4 * 4 * 3.1415

زبان های برنامه نویسی سطح بالای بسیاری وجود دارند که هر یک، به منظور خاصی ایجاد و توسعه پیدا کرده است. در جدول بعد لیستی از این زبان های برنامه نویسی نشان داده شده است. برنامه ای که در یک زبان برنامه نویسی سطح بالا نوشته شده است را برنامه منبع یا کد منبع می نامند. به دلیل آنکه کامپیوترها نمی توانند سورس-کدها را درک کنند، کدهای منبع بایستی به کد ماشین، ترجمه شوند تا قابلیت اجرا داشته باشند. فرایند ترجمه و تبدیل کدهای منبع به کدهای ماشین توسط یک ابزار دیگری انجام می شوند که به آن کامپایلر و یا مفسر گفته می شود. در نتیجه زبان های سطح بالا به دو دسته زبان های کامپایلری و مفسری طبقه بندی می شوند.

مفسر (Interpreter) یک دستور یا Statement از کد منبع یا Source Code را خوانده و سپس آن را به کد ماشین یا Machine Code ترجمه می کند و سپس همان لحظه آن را اجرا می کند. در شکل زیر نحوه اجرای کدهایی که در یک زبان برنامه نویسی سطح بالای مفسری و کامپایلری نوشته اند، نشان داده شده است.

توجه داشته باشید که دستورات کد منبع می توانند به چندین دستور ماشین تبدیل شوند. کامپایلر، ترجمه کل کدهای منبع به کدهای ماشین را به صورت یکجا انجام می دهد و سپس کدهای ماشین یکباره اجرا می شوند. زبان برنامه نویسی پایتون از نوع زبان برنامه نویسی سطح بالای مفسری است. بسیاری از زبان های برنامه نویسی دیگر همچون C و C++ از نوع کامپایلری هستند.

نکته

کدنویسی در زبان های برنامه نویسی مفسری ساده تر و عیب یابی و توسعه این کدها ساده تر است ولی سرعت اجرای زبان های برنامه نویسی کامپایلری بیش از مفسری است.

زبان برنامه نویسی پایتون (Python Programming Language)

زبان برنامه نویسی پایتون یکی از زبان های برنامه نویسی سطح بالای مفسری است. این زبان در سال های اخیر در حال توسعه و رشد می باشد. یکی از بهترین زبان های برنامه نویسی برای ورود به دنیای کدنویسی است. این زبان یکی از زبان های برنامه نویسی پویا و در حال رشد می باشد. طبق ارجاعاتی که در سایت Stack over Flow به زبان های برنامه نویسی مختلف داده شده است، این زبان دارای بیشترین سرعت رشد از سال های 2012 تا کنون بوده است. در شکل زیر منحتی رشد این زبان برنامه نویسی در مقیاس جهانی نشان داده شده است.

نکته

زبان برنامه نویسی پایتون، یکی از زبان های برنامه نویسی سطح بالا و مفسری می باشد. این زبان به دلیل سهولت و سادگی کدنویسی و نیز به دلیل قدرت و ویژگی های خاص آن، به سرعت در مقیاس جهانی در حال رشد می باشد و یکی از زبان های پویا و زنده برنامه نویسی در مقیاس جهانی می باشد. به کسانی که قصد یادگیری یک زبان برنامه نویسی به خصوص در حوزه آکادمیک و علمی را دارند توصیه می شود که این زبان را انتخاب کنند.

برچسب ها:

مطالب زیر را حتما مطالعه کنید

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و چهارم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و سوم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و دوم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و یکم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیستم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش نوزدهم

دیدگاهتان را بنویسید

با عضویت در خبرنامه از آموزش های جدید رایگان در ایمیل خود مطلع شوید