انواع لغات البرمجة - هندسة تقنية الحاسبات - أقسام الكلية - حرم الجامعة

الرئيسية » مقالات » أقسام الكلية » هندسة تقنية الحاسبات

انواع لغات البرمجة

ماهي لغات البرمجة ؟
يقوم الحاسب الآلي عند أداء أي عمل من أعماله بتتبع مجموعة من التعليمات المتسلسلة والمترابطة التي تسمى البرنامج، ويسمى من يكتب هذه التعليمات بالمبرمج، ويعتمد تركيب الجمل والتعليمات على لغة البرمجة المستخدمة، ويتصل الإنسان بالحاسب لتوجيهه للقيام بالأعمال التي يريدها بواسطة لغات البرمجة.

1ـ لغة الآلة :وتسمى "اللغة الثنائية" حيث إنها تتكون من سلسلة من 0 و1، وهي اللغة الوحيد التييفهمها الحاسب الآلي، حيث تحول جميع اللغات إلى لغةالآلة، حتى تتمكن معدات الحاسبالآلي من التفاهم معها، ولأنها تتكون من صفروواحد، لذا فقد تميزت هذه اللغةبالصعوبة نظراً لما تتطلبه من حفظ ودقة في كتابةسلسلة طويلة من صفر وواحد بترتيبمعين، مما ينتج عنه أخطاء كثيرة من الترميز،ويجب أن يحدد المبرمج كل شي، فكل خطوةيجب أن ينفذها البرنامج يجب أن ترمز، لذافالمبرمج يجب أن يكون على علم بتركيبالحاسب الداخلي، والعنا وين الرقمية لمواقعالتخزين، سواء للبيانات أو التعليمات،كما أن لكل جهاز لغة آلة تختلف عن الجهازالآخر بحسب النوع والتركيب مما يعني أنهيجب كتابة البرنامج بشكل ككامل مره أخرىعن الرغبة في تنفيذه على جهاز آخر، ونتيجةلهذه الصعوبات فقد ظهرت طرق أخرىلتمثيل الترميز الثنائي، كالنظام الثماني OCTALوالستة عشري HEX-ADECIMAL بدلامن 1، 0 فالنظام الستة عشرين يتكون من ستة عشر رمزاُهي : 0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6,7 ,8 ,9 A.B,C,D,E,F .مما يساعد على سهولة قراءة التعليمات المكتوبة وحفظهابهذه اللغة، فبدلا من كتابة16 رقماً في سلسلة يمكن الاستعاضة عنها بأربعة رموزمن رموز النظام التشغيل الستةعشري .
2ـ لغة التجميع :ظهرت لغةالتجميع بوصفها أو لغة ترميز، تستخدم الرموز SYMBOLIC CODE للتعبير عنتعليماتلغة الآلة، وذلك لمواجهة صعوبة الترميز بلغة الآلة، ولغة التجميع لغة قريبةمنلغة الآلة التي يفهمها الحاسب الآلي، وتسمى هذه اللغات بلغات المستوى البسيط.ويتم استعمال مختصرات ورموز يسهل حفظها وكتابتها لكل تعليمة من تعليمات لغةالآلة،ولغة التجميع كما في لغة الآلة مصممة للعمل على حاسب معين، مما يوفر قدرةأكبر علىاستغلال موارد الحاسب الآلي ووحدة المعالجة المركزية بشكل أفضل، ويقومالبرنامجالمسمى المجمع ASSEMBLER بترجمة البرنامج المكتوب بلغة المجمع إلى لغةالآلة .
3 ـ اللغات العليا :سميت بهذا الاسم لأنه أصبح بإمكانالمبرمج كتابة البرنامج دون معرفة تفاصيل كيفيةقيام الحاسب بهذه العمليات،كمواقع التخزين وتفاصيل الجهاز الدقيقة، وتعبيرات لغاتالمستوى العالي هيتعبيرات شبيهة إلى درجة كبيرة باللغة الطبيعية التي يستخدمهاالإنسان في حياتهللتواصل، والتخاطب مع الآخرين .ومن مميزات اللغات العليا التي تميزها من لغاتالمستوى البسيط، بالإضافة إلى ماسبق، أن هذه اللغات غير مرتبطة بجهاز معين . أييمكننا تنفيذ البرنامج المكتوب بلغةمن لغات المستوى العالي، كالفورتران أوالكوبول أو البيسك على أكثر من جهاز، كمايمكن استخدام أكثر من لغة ترجمة علىحاسب معين . كذلك، فإن اكتشاف الأخطاء وتصحيحهاأصبح أكثر سهولة بسبب سهولةقراءة البرامج وتتبعها وفهمها .تسمى اللغات كالكوبول والفورتران والبيسكباللغات العليا الموجهة نحو إجراءات الحل،
PROCEDURE - ORIENTED LANGUAGES ،وهي اللغات التي يعطي فيها المبرمج التعليماتخطوة خطوة .ويمر البرنامجالمكتوب بلغات المستوى العالي بثلاث مراح قبل أن يكون جاهزاًللتنفيذ.الترجمة TRANSLATION :تحويل البرنامج المكتوب بلغة المستوىالعالي إلى لغة الآلة .
الربط LINKING :ربط الروتينات المكتبية الكائنةبالمكتبة، والتعليمات الضرورية بالبرنامج .لتحميل LOADING :يقومالبرنامج بتحميل شفرة الهدف والروتينات المكتبية، والتعليمات علىالذاكرةالرئيسة بغرض التنفيذ .وكانت اللغات تصنف حسب قوتها إلى لغاتأعمال، أو لغة علمية أو لغات مبتدئين ـ وفيوقتنا الحاضر ـ فإن معظم اللغات يمكناستخدامها بكفاءة في تطبيق أنواع التطبيقاتكافة،

ومن أشهر لغات المستوى العالي:

لغة الكوبول COBOL :
وكلمة COBOL هي اختصار للعبارة الإنجليزية CommonBusiness Oriented Language ، وقدطورت وصممت هذه اللغة من لدن لجنة من مصنعيأنظمة الحاسب الآلي ومطوريها عام 1960متسمى لجنة CODASYL اختصاراً لـConference of Data System Languages .وقد قام المعهد الوطني الأمريكي للمعاييرANSI بتطوير نسخة معيارية من COBOL ، مفسركوبول يطابق المواصفات القياسية لهذاالمعهد، وكان ذلك ف ي عام 1968م وسميت "ANSI1968" وظهر بعدها ANSI 1974 و ANSI80 .وينتشر استخدام لغة كوبول على نطاق واسع عالمياً حيث تستخدم في البنوك وفيالمنظماتالحكومية، وتستخدم على حاسبات كبيرة أو على حاسبات شخصية .وتتميزلغة كوبول بقدرتها على التعامل مع الملفات؛ لذا اشتهرت بأنها لغة أعمال.
لغة الفورتران FORTRAN :وهي اختصار عبارة FORmula TRANSlation ،وتعد لغة FORTRAN أقدم اللغات ذات المستوىالعالي، وقد ظهرت هذه اللغة في منتصفالستينات، حيث بدئ عام 1954 بالعمل على تطويرلغة برمجة تقبل برنامجا مكتوبابلغة قريبة من لغة الإنسان، ويحوله إلى شفرة قابلةللتنفيذ على الحاسب الآلي،وبعد 3 سنوات أي في عام 1957م . ظهر أول مفسر فورتران.وفي تلك الفترة كاناستخدام الحاسب الآلي يكاد يكون حكراً على العلماء والمهندسينوالرياضيين، ومنالطبيعي أن تكون هذه اللغة المطورة حديثاً قد جاءت لتواكباحتياجاتهم إذ تتميزلغة FORTRAN بقدراتها على إجراء العمليات الحسابية المعقدة وحلالمعادلاتالرياضية .
لغة البيسك BASIC LANGAUGE :وهي اختصار للعبارةالإنجليزية Beginer's All Purpose Symbolic In struction Codeأي اللغة المتعددالأغراض للمبتدئين، وتأتي كلمة BASIC التي تعني الأساس لتحقيقالمعنى نفسه، فهذهاللغة ونظراً لبساطة تعليماتها ومحدوديتها فإنها تعد لغة مناسبةللتعلم من قبلالمبتدئين في عالم الحاسب الآلي والبرمجة، وتستخدم هذه اللغة في معظم الحاسباتالشخصية، مما يدل على الانتشار الواسع لها، وقد طورت هذه اللغة فيكليةDartmouth عام 1963م من لدن John Demuy و Thomas Kurtz .وتستخدم لغةBasic الحديثة في قطاع واسع . إذ تستخدم في مجال الأعمال لقدرتها علىالتعامل معالملفات، وكذا في العمليات الرياضية من قبل العلماء والمهندسينلامتلاكها كثيراًمن الوظائف للقيام بمثل تلك العمليات المعقدة .
لغة باسكال PASCAL:وسميت باسم العالم الفرنسي الرياضي الفذ Blaise Pascal ، وصممت هذه اللغة منقبلالعالم السويسري Niklaus Wirth ، وطرحت عام 1971م، وقد انتشرت هذه اللغةخصوصاً فيالجامعات . إذ تدرس هذه في معظم جامعات العالم لطلاب علوم الحاسب،وتمتاز لغةPASCAL بالسهولة، واختصار الكلمات فيها إلى حد كبير، وبنيتهاالتركيبية وقوةالبرامج الفرعية، واستخدام المؤشرات Pointers ، وقد ظهرت نسخجديدة من Pascalامتازت بتلافي العيوب في النسخ السابقة، ويعد TurboPascal من شركة Borland منالبرامج المستخدمة بكثرة بين المبتدئين والتخصصين في البرامج،وتنافس هذه اللغة لغةBasic في كثرة المستخدمين لتوافر كثير من المميزات فيها،وتستخدم هذه اللغة من قبل الطلاب والمهندسين، كما تستخدم في قطاع الأعمالالتجارية .
لغة سي C :طورت هذه اللغة في معامل Bell من قبل DennisRitchie وهي تطوير لنسخة قديمه تسمى Bمن لغة BCPL التي ظهرت عام 1969م . لذاسميت هذه النسخة اللاحقة بـ C .وتشتهر لغة C باستخدامها كلغة برمجة نظم systemsoftware حيث تستخدم لكتابة برامجالنظم التشغيلية . إذ إنها تعد لغة قريبة،وتشبه إلى حد كبير لغة التجميع As-semblyوتمتاز بسرعتها الكبيرة، كما تملكمخجموعة جيدة من التعليمات، كما أنها لغة قابلةللنقل من جهاز إلى آخر لصغرالجزء الواجب نقله منها، وتعد لغة C من اللغاتالتركيبية Structured Language.وازداد اهتمام محترفي البرمجة بلغة الـC ، والنسخ المحسنة منها C+ , C++ . إذإنمعظم التطبيقات تكتب بها .لغات الجيل الرابع : Fourth-Generationlanguage (4GL) :سميت بهذا الاسم نسبة إلى الجيل التي ظهرت فيه، مثل هذه اللغاتالتي تتصف بقلةالتعليمات التي يكتبها المبرمج لتحقيق هدف ما ، فما كان يتطلبمئات الأسطر من لغةبيسك أو الآلاف من لغة كوبول باستخدام عدد بسيط من الأسطر فيهذه اللغات .تمتاز هذه اللغات بعدة مزايا :
1ــ إنها لغة موجهة للنتائج أيإن المبرمج يهتم بطلب ما يريده من الكمبيوتر، دون أنيوجهه لكيفية القيام بذلك.
2ــ زادت من الإنتاجية؛ لأن كتابة البرامج وصيانتها أكثر سهولة .
3ــ سهلةالاستخدام، وتتطلب قليلاً من التدريب على استخدامها، سواء كان للبرمجة أوغيرها.
4ــ لم يعد المستخدم بحاجة إلى التفكير في الأجهزة أو هيكلية البرنامج.
وقد بدأت لغات الجيل الرابع بالانتشار بين المبرمجين، وبشكل كبير جداً لماتوفره لغات البرمجة هذه من سهولة في معاملة الملفات، وربط هذه الملفات بعضها معبعض بغرضالتحديث أو طباعة التقارير .كما توفر هذه اللغات قوة في المشاركةفي الموارد البرمجية وخصوصاً الملفات، ومنأمثال هذه اللغات لغة Dbase منBorland ، ولغة Foxpro من Microsoft ، و Oracle منIngress، وتستخدم لغةالاستفسار المهيكلة SQL Structured Query Language في عملياتبناء قواعدالمعلومات وتحديثها، وتوفير الحماية اللازمة لها .
ما هي SQL ؟SQL هياختصار للعبارة الإنجليزية Structured Query Language أي لغةالاستفسارالمهيكلة، وهي عبارة عن مجموعة من التعليمات القريبة من اللغةالطبيعية التي توجهنظام إدارة قواعد البيانات DBMS للقيام بعمليات بناء قواعدالبيانات، وتحديثهاوالبحث فيها، وعمل قواعد الحماية للبيانات .وتمتاز لغةالاستفسار SQL بالآتي :1ــ لغة قريبة من اللغة الطبيعية .2ــ تستطيع الحصولعلى أية بيانات من قاعدة البيانات . إذ يمكن الحصول على بياناتملف كامل أو بعضالحقول من ملف أو مجموعة ملفات .3ــ يهتم المستخدم بتعريف احتياجه What youwant، ولا يهتم بكيفية الحصول على أو منأين ؟ How or Where?.
اللغات الطبيعية Natural Language أو لغات الجيل الخامس :ويقصدبها لغة الإنسان أي إيجاد لغة مبرمجة نستطيع بها توجيه الحاسب للقيام بمانريدمن أعمال، وذلك باستخدام التعبيرات الشائعة ((اطبع تقريراً يحوي اسمالطالبوالدرجة))،فالمستخدم ما عليه سوى طباعة الأمر أو إملائه للحاسب الذي يلبيالطلب .فالمستخدم يستطيع إملاء النص وكتابته بعبارات متعدد تحمل المعنى نفسه،كأن يقول((اطبع الاسم والدرجة لجميع الطلاب)) أو ((اطبع اسم الطالب ودرجةالاختبارللجميع))، فالطلبان لهما المعنى نفسه، وإن اختلفا في الصياغة، فلغاتالبرمجة هذهقادرة على فهم تراكيب الجمل المختلفة، وإن اختلفت اللهجات أو كانهناك أخطاء لغوية،وإذا لم يفهم الحاسب المقصود يقوم بتقديم أسئلة لمزيد منالوضوح والوصول إلى الهدف.والأبحاث في مجال اللغات الطبيعية هو من المجالاتالتي يبحثها علم الذكاء الاصطناعي. A.I إذ إن فهم اللغة الطبيعية يحتاج إلىكثير من الخبرات والعلاقات في ربط الجملوتحليل كل جملة لاستنتاج المعنى الصحيح،ومن ثم تقديم رد الفعل المناسب .

لغات الإنترنت :
لغة HTML:
وهي إحدى اللغات المستخدمة لإنشاء صفحات الويب www .إن (Hypertext MorkupLanguage) عبارة عن لغة تحوي مجموعة من الأوامر تؤدي إلىتكوين صفحات الويب، إنإنشاء صفحة بواسطة تركيبة Ascii على منسق الكلمات يمكن أنتحول إلى صفحة علىالويب بإضافة بعض أوامر Html .إن أوامر Html تمكن المستخدم من تنفيذ عدد منالعمليات على صفحات الويب منها :ـــ تحديد حجم النص وطريقة عرضه .ـــ إنشاءالروابط مع الوثائق والمستندات الأخرى .ـــ إنشاء نماذج تفاعلية مع الصفحة.ـــ توفير الدعم للوسائط المتعددة كالفيديو والصوت والصورة .
لغةجافا Java :وهي من اللغات المستخدمة للانترنت ولصفحات الويب في www وتهدف لغةالبرمجة هذه إلىإضافة الحيوية إلى صفحات الويب عبر النصوص المتحركة والرسومالتي تتحرك بشكل تفاعليوالوسائط المتعددة .ولغة جافا طورت من قبل شركة SunMicrosystems على غرار لغة C++ وتقوم الوثائقالمنشئة بلغة الترميز النصي Htmlباستدعاء برامج جافا كما يكن تشغيلها بصورة منفردة.