مستويات لغات البرمجة ومميزاتها

 

بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية و الأجهزة الإلكترونية المماثلة الأخرى للعمل فإنه لابد من وجود لغة برمجة لكي تعطي لهم الأوامر وتسمح لهم بإكمال الأنشطة المختلفة ، وهناك العديد من أنواع وميزات لغات البرمجة اعتمادًا على طريقة عملهم وأهدافهم.

إن لغة البرمجة هي المسؤولة للتعبير عن مجموعة من التعليمات التفصيلية للكمبيوترات والأجهزة الرقمية ، ويمكن تنفيذ هذه التعليمات مباشرة عندما تكون في شكل رقمي خاص بالكمبيوتر يعرف باسم لغة الآلة ، أو 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 نسبيًا على نطاق واسع.

ما هي لغة البرمجة :

تتكون لغة البرمجة من مفردات تحتوي على مجموعة من القواعد التشغيلية التي تهدف إلى نقل التعليمات إلى جهاز كمبيوتر أو أي جهاز حوسبة رقمي لأداء مهام محددة ، وتحتوي كل لغة برمجة على مجموعة فريدة من الكلمات الرئيسية جنبًا إلى جنب مع بنية خاصة لتنظيم تعليمات البرنامج.

هناك لغات برمجة منخفضة المستوى وعالية المستوى ، والتي على الرغم من أنها بسيطة مقارنة باللغات البشرية فهي أكثر تعقيدًا من لغات الآلة ، وتتضمن اللغات ذات المستوى المنخفض لغات التجميع ، وتحتوي لغة التجميع على قائمة بالتعليمات الأساسية ويصعب قراءتها أكثر من اللغة عالية المستوى ، ومن ناحية أخرى تم تصميم اللغات عالية المستوى 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 يتحدث بها الناس ، في حين أن لغة البرمجة مخصصة للآلات والأجهزة ، ولكن تقدم كلتا اللغتين أوجه تشابه مهمة مثل التمايز الذي تقوم به بين بناء الجملة والدلالات والغرض منها للتواصل ووجود تركيبة أساسية على كليهما ، وبشكل عام هناك العديد من أوجه التشابه والنقاط المشتركة ، على سبيل المثال تم إنشاء النوعين لتوصيل الأفكار والتعبيرات والتعليمات ، ومع ذلك من الممكن أيضًا 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.

ترجع حقيقة أن لغات البرمجة أكثر صرامة في هذا الصدد إلى حقيقة أن أجهزة الكمبيوتر دقيقة للغاية في التعليمات التي ترغب في تلقيها ، بالإضافة إلى ذلك لا تمتلك الآلات القدرة على توضيح معنى التعبير كما يفعل الإنسان.

من الضروري أيضًا أن تكون لغات البرمجة ثابتة ومغلقة لتجنب الغلط ، في حين أن اللغات الطبيعية مفتوحة وتسمح بالتكوينات دون خطر ارتكاب الأخطاء ، وبسبب هذه الظروف تم تصميم لغات البرمجة من الألف إلى الياء من قبل المطورين الموهوبين الذين يركزون على عدم تدمير الوظائف المختلفة سواء كانت تتحكم في الروبوت أو المعدات الطبية أو آلات الفضاء أو لعبة.

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 اللغة مفاهيم واضحة وبسيطة تسهل تعلمها وتطبيقها بطريقة سهلة الفهم من أجل المحافظة 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 أن يتم تطوير الويب من خلال لغات برمجة مختلفة تسمح لك بإنشاء موقع أو تصميم تطبيق ، وإن تحديد أفضل لغة برمجة ويب أمر معقد لأنه يعتمد على عدة عوامل ، على سبيل المثال لغة جافا هي لغة متعددة الأغراض تتكيف بكفاءة مع تطوير الويب ، ولغة جوهي لغة عامة ومرنة تسهل إنشاء التطبيقات حيث تسمح لك بتصميم تطبيقات الويب بسرعة ، وتوجد أيضاً لغة بايثون والتي تعمل في مجموعة متنوعة من السياقات وعلى الويب له مزايا تقنية ، و لغة جافا سكريبت يمكن توسيعها إلى الخادم لوظائف مختلفة.

مستويات لغات البرمجة :

إن برنامج الكمبيوتر هو قائمة من الإرشادات التي تمكن الكمبيوتر من أداء مهمة معينة ، ويمكن كتابة برامج الكمبيوتر بلغات عالية ومنخفضة حسب المهمة والأجهزة المستخدمة ، وبالتالي ما هو الفرق بين لغة البرمجة عالية المستوى ولغة البرمجة منخفضة المستوى.

لغة برمجة عالية المستوى :

عندما نفكر في مبرمجي الكمبيوتر ربما نفكر في الأشخاص الذين يكتبون بلغات برمجة عالية المستوى ، وتتم كتابة اللغات عالية المستوى بشكل قريب من لغتنا البشرية مما يتيح للمبرمج التركيز فقط على المشكلة التي يتم حلها ، وعند التعامل مع لغة برمجة عالية المستوى لا حاجة إلى معرفة خاصة بالأجهزة حيث أن اللغات عالية المستوى تنشئ برامج محمولة وغير مرتبطة بجهاز كمبيوتر أو رقاقة صغيرة.

يطلق على لغة البرمجة عالية المستوى اللغات الصديقة للمبرمجين لأنها بعيدة كل البعد عن تعليمات رمز الجهاز التي يفهمها الكمبيوتر ، وتتضمن الأمثلة على اللغات العالية المستوى Java  و Pascal  و Python  و Visual Basic.

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 التي يمكن التعرف عليها ولكن 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.