أمثلة على بعض لغات البرمجة الإجرائية

أمثلة على اللغات البرمجية الإجرائية
هناك العديد من اللغات الإجرائية المعروفة التي تُستخدم بشكل واسع.

تعتبر اللغات الإجرائية من الأنماط الشائعة في البرمجة، حيث يعتمد المطورون على الوظائف والعوامل المرتبطة لإنشاء برامج يفهمها الحاسوب ويقوم بإثباتها.

تلك الخصائص هي ما يجعلها تُعرف باسم اللغات الإجرائية. في هذا المحتوى، سنقوم بتقديم مفهوم اللغة الإجرائية وبعض الأمثلة عليها.

ما هي اللغات الإجرائية؟

• اللغة الإجرائية هي نوع من لغات البرمجة تستخدم لجهاز الكمبيوتر وتتعامل مع عدد كبير من الأوامر بشكل متزامن.
  • تُعد هذه اللغة جزءًا من النوع التقليدي من لغات البرمجة التي يُستخدمها مهندسو البرمجيات.
  • يستفيد المطورون من الحدود والتفسيرات والعناصر المختلفة لإنشاء كود يعكس أفضل أداء ممكن.
• تعمل اللغات الإجرائية على معالجة البيانات بناءً على وظائف محددة حيث تُنفذ سلسلة من الخطوات الحسابية حتى تكتمل العملية.
• قد تحدث بعض التحديات أثناء تنفيذ الأوامر البرمجية.
  • قد تشمل هذه التحديات استراتيجيات من أطر عمل متنوعة.
  • تتيح معالجات الكمبيوتر دعمًا للغات البرمجة الإجرائية من خلال الفهارس والقواعد الخاصة بعمليات الانتقال والخروج.

أمثلة على اللغات الإجرائية

توجد العديد من لغات البرمجة التي يمكن ذكرها، فيما يلي بعض منها:

فورتران

• يمكن اعتبار العامل الرئيس في تحسين FORTRAN هو التكلفة التي تم إنفاقها عند برمجته في عام 1954.
• تشكل تكلفة البرمجة عاملًا كبيرًا في تكاليف تشغيل الكمبيوتر، ومع انخفاض تكاليف الحواسيب، يزداد الوضع تعقيدًا.
• تمكن الباحث الأمريكي جون باكوس من إقناع رئيس شركة IBM باستخدام المجمّع الذي يوفر رمزًا لتطوير لغة برمجة.

لغة الخوارزمية

• مع ظهور عدة لغات برمجة في عامي 1956 و1959، وظهور مشاكل تتعلق بقابلية النقل، تم اقتراح إنتاج لغات برمجة واسعة النطاق.
  • اتفقت الأطراف على أن تكون اللهجة الجديدة ذات طابع خوارزمي مثل FORTRAN.
• ومع ذلك، بما أن Fortran تأسست في IBM ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بمعداتها، لم يكن بالإمكان استخدامها كلغة مشتركة.

كوبول

• في السنوات التي تلت 1959، وبمشاركة من رائدة البرمجة الأمريكية جريس هوبر، اجتمع مطورو فورتران مع مصنعي الحواسيب.
  • تمت مناقشة إمكانية تطوير لغة برمجة موحدة تلبي احتياجات شبكات الأعمال.
• قد لا يلبي FORTRAN أحيانًا المسارات المطلوبة نظرًا لإدارة كميات كبيرة من البيانات.
  • تُعد لهجة البرمجة في الوقت الحقيقي غير متكاملة، حيث يمكنها العمل فقط على نوع واحد من الحواسيب.

بيسك

• لم تكن هناك حواسيب في منتصف الستينات، وإذا كنت بحاجة إلى تسجيل، كان عليك النقر على الرمز وتحريكه إلى أقرب نقطة مع جهاز الكمبيوتر وانتظار ساعات لرؤية النتائج.
• في عام 1964، تم تصميم وإنشاء BASIC، وهي لغة تمثل بداية للمبتدئين.
  • يهدف تصميم هذه اللغة إلى تسهيل التعلم للطلاب وتوفير المعدات واستقلالية الهيكل وإمكانية تنفيذ مشاريع كبيرة.

باسكال

• تم ابتكار لغة باسكال بواسطة نيكولاس ويرث، وهو باحث تهتم بعلوم الحاسوب في سويسرا.
  • شارك باسكال في مفهوم البرمجة المنظم الذي بدأ يعود في الستينات، وأعاد تجديد لغة الخوارزميات.
  • قسم الكود إلى مجالات ووظائف مختلفة، مستخدمًا أنواع جديدة من البيانات وأشكال التحكم لتطوير الجزء الأهم من الخوارزمية.

تابع معنا: 

الفرق بين اللغات الإجرائية وغير الإجرائية

• في اللغات الإجرائية، يُكتب كود البرنامج كسلسلة من التعليمات، حيث يتعين على المستخدم تحديد العملية المُراد تنفيذها.
  • أيضًا تُنفذ هذه التعليمات خطوة بخطوة، ويُستخدم هذا الكود لحل مشاكل محددة. 
• أما في اللغات غير الإجرائية، فإن المستخدم يوفر فقط العملية المراد تنفيذها دون الحاجة لتحديد كيفية تنفيذها.
  • تُعرف هذه اللغات أيضًا باللغات التطبيقية أو الوظيفية، حيث تتضمن تطوير العمل من أعمال أخرى لبناء عمل أكثر تعقيدًا.

البرمجة الإجرائية

• تعتبر البرمجة الإجرائية شكلًا فرعيًا يتبع نموذج البرمجة الإلزامي.
  • يعني ذلك أن المبرمج يقدم المعلومات للجهاز (كمبيوتر، هاتف ذكي، جهاز ذكي، متحكم دقيق) بالخطوات المحددة اللازمة لإجراء العملية. 
• تُعتبر هذه الطريقة مشابهة جدًا لكيفية عمل المعالج، حيث يتم تنفيذ التعليمات بالتتابع لتحقيق الأهداف المطلوبة.
  • يتألف البرنامج من مجموعة من “الإجراءات”، حيث يتم استدعاء هذه الإجراءات لتنفيذ الأهداف الكلية للبرنامج.
• يمكن أن يُساء فهم مصطلح “إجراء” على أنه “وظيفة”، وهو تفهم خاطئ، حيث تقوم الأساليب بإنشاء مخرجات بناءً على المعلمات التي تم تمريرها إليها.
  • سيتولى المخرجات اعتمادًا على المدخلات المُعطاة للعمليات، وسنحصل على نتائج محددة بناءً على المعطيات المعطاة. 
• العملية ليست وظيفة بالمعنى التقليدي، حيث قد لا ترجع أي قيمة، ولكن هدفها هو أداء مهمة محددة.

أهم خصائص البرمجة الإجرائية

• لا يوجد ارتباط بين البيانات والوظائف، مما يعني أنه يستحيل إنشاء كيانات داخل نموذج البرمجة الإجرائية.
  • على الرغم من أن الأساليب يمكن أن تتفاعل مع البيانات المختلفة، إلا أنها تُعتبر كيانات مستقلة في جوهرها.
• قد يبدو هذا التعريف فلسفيًا، ولذا من المفيد توضيحه من خلال مثال بسيط من لغة تدعم نموذج البرمجة الإجرائية، مثل لغة C.
• لنفترض أننا نريد إنشاء برنامج بسيط لحساب مربع رقم موجب من 1 إلى 10، ثم عرض النتائج على الشاشة.
  • يمكن تنفيذ مثل هذا البرنامج من خلال استدعاء إجراء بسيط يعتمد على حلقة تكرارية تبدأ من 1 وتنتهي عند 10، حيث يتم تخزين المربعات في مصفوفة من 10 قيم.

متى يُفضل استخدام البرمجة الإجرائية؟

تُعتبر البرمجة الإجرائية أبسط طرق وأساليب البرمجة، وغالبًا ما تكون المرحلة الأولى للمبرمجين الجدد.

تشمل معظم لغات البرمجة هياكل تحكم تسهل عملية كتابة مبادرات متعددة مثل التكرارات والتعليمات الشرطية.

يعني استخدام البرمجة الإجرائية كتابة مجموعة من التعليمات المحددة التي تعالج المهام المطلوبة دون أي صلة وثيقة بين البيانات والمتغيرات والإجراءات المستخدمة.

إليك بعض السيناريوهات التي تُفضل فيها أسلوب البرمجة الإجرائية:

• عندما يمكن استخدام منهج من أعلى لأسفل لوصف العملية المطلوبة، حيث يكون تدفق البيانات وتدفق التعليمات موجهًا بشكل تسلسلي.
• عندما تكون الوظيفة المطلوبة “ثابتة”، مما يعني أنها ستبقى دون تغيير أثناء الاستخدام.
  • لذا لا يوجد حاجة لإضافة متغيرات أو بيانات أو عمليات جديدة خلال المراحل التالية.
• عندما لا تكون هناك حاجة لحماية البيانات المطلوبة للعمل، فبرمجة العمليات لا توفر آلية فعالة لحماية البيانات.
• عندما تكون إعادة استخدام البرمجيات غير ضرورية، مما يعني أن هذه الطريقة تعتمد على كتابة تعليمات واضحة ومحددة.
  • من الصعب إعادة استخدام البرنامج نفسه لأداء وظيفة مشابهة، مما يستدعي عادةً كتابة برنامج آخر.
• على سبيل المثال، إذا كنا نريد كتابي برنامجاً لقراءة قيمة مستشعر درجة الحرارة وبثها على شاشة LCD.
  • باستخدام متحكم دقيق، طالما أن المتطلبات هي قراءة قيمة المستشعر وعرضها.
• طالما تبقى الوظيفة ثابتة، يمكن كتابة برنامج يصف بالضبط الخطوات المطلوبة لإنجاز هذه المهمة.