أمثلة على لغات البرمجة الإجرائية

تتواجد العديد من اللغات الإجرائية المعروفة التي تُستخدم في مجالات متعددة.

تعد اللغات الإجرائية من الأنواع الشائعة للغات البرمجة، حيث يعتمد عليها المطورون في إنشاء المحتوى وكتابة التعليمات البرمجية من خلال الاعتماد على الوظائف المختلفة.

كما تستخدم هذه اللغات مجموعة من العوامل المحددة لإنشاء برامج تتناسب مع أنظمة التشغيل، مما يتيح لأجهزة الكمبيوتر التعرف عليها وتنفيذها بكفاءة.

لهذا السبب، يُطلق عليها اسم “البرمجة الإجرائية”. في هذا المقال، سنستعرض مفهوم البرمجة الإجرائية بالإضافة إلى بعض الأمثلة المتاحة عليها.

ما هي اللغات الإجرائية؟

• اللغة الإجرائية هي نوع من لغات البرمجة المصممة لتعمل على أجهزة الكمبيوتر الشخصية. وتتميز بقدرتها على معالجة مجموعة واسعة من الأوامر في وقت واحد.
  • تعتبر هذه اللغة جزءًا من التقليدية المستخدمة من قبل مهندسي البرمجة، حيث يعتمدون على الحدود والتفسيرات لبناء كود فعال يؤدي إلى عائد أفضل.
  • تسير العملية ضمن نموذج روتيني أو بواسطة روتين فرعي، حيث تنفذ الخطوات الحسابية بشكل متسلسل حتى تكتمل.
• يمكن أن تظهر بعض التحديات أثناء تنفيذ التعليمات البرمجية.
  • قد تظهر هذه التحديات من خلال استراتيجيات مختلفة قد تتداخل مع بعضها البعض.
  • تقدم معالجات الكمبيوتر الدعم للغات البرمجة الإجرائية من خلال تحديد مؤشرات وقواعد تسهل الانتقال بين الخطوات المختلفة.

أمثلة على اللغات الإجرائية

تتمتع لغات البرمجة بتنوع كبير، وسأستعرض بعضًا منها أدناه:

فورتران

• يمكن الإشارة إلى أن السبب في تحسين FORTRAN يرتكز على التكلفة المرتبطة بعمليات البرمجة في عام 1954.
• تُعتبر تكاليف البرمجة عاملاً مؤثرًا في التكلفة التشغيلية للكمبيوتر، ومع انخفاض تكلفة الأجهزة، تتدهور الحالة.
• استطاع الباحث الأمريكي جون باكوس إقناع إدارة شركة IBM بأن بإمكانه استخدام المجمع الذي تنتجه الشركة لإنشاء لغة برمجة مبتكرة.

لغة الخوارزمية

• في الفترة بين عامي 1956 و1959، تم تطوير العديد من اللغات، مما أدى إلى ظهور تحديات تتعلق بقابلية النقل. وقد اقترح إنشاء لغات برمجة شاملة.
  • واتفق على أن تكون اللغة الجديدة مشابهة إلى حد كبير للغة FORTRAN.
• ومع ذلك، حيث أن FORTRAN تأسست في شركة IBM، فإنه لا يمكن اعتبارها لغة برمجة عالمية.

كوبول

• بعد عام 1959، اجتمع مطورو فورتران مع مصنعين تقنيين وصانعي كمبيوتر لمناقشة تطوير لغة برمجة موحدة تلبي متطلبات الأعمال.
  • كان الهدف هو تحقيق إمكانية التخطيط وفقًا لاحتياجات الشبكات التجارية.
• قد لا تلبي FORTRAN جميع المتطلبات، نظرًا لتعاملها مع كميات كبيرة من البيانات دون إمكانية إجراء عمليات معقدة.
  • تعتبر لغة البرمجة القابلة للتطبيق في الوقت الحقيقي محدودة الاستخدام على نوع معين من أجهزة الكمبيوتر.

بيسك

• لم تكن هناك أجهزة كمبيوتر متاحة في منتصف الستينات، إذا كنت بحاجة لتسجيل بيانات، كان عليك النقر على الرمز الموجود على البطاقة ونقله إلى موقع الكمبيوتر، والانتظار لفترة لرؤية النتائج.
• في عام 1964، تم تصميم وتحضير BASIC، والذي يُعتبر مناسباً للمبتدئين.
  • كان الغرض من هذه اللغة هو تبسيط التعلم للطلاب وتسهيل العمل على المعدات المختلفة.

باسكال

• قدم نيكولاس ويرث، الباحث في مجال الحواسيب، لغة باسكال، التي ساهمت في تشكيل أفكار البرمجة المنظمة.
  • برزت فكرة هذا النوع من البرمجة في الستينيات، إذ تم تطوير فلسفة جديدة حول لغة الخوارزميات.
  • أُعيد تقسيم الكود إلى وظائف وأساليب مختلفة باستخدام أنواع بيانات جديدة لتجديد المنهج وتسهيل تطوير الخوارزميات.

تابع معنا المزيد:

الفرق بين اللغات الإجرائية وغير الإجرائية

• في اللغات الإجرائية، تُكتب التعليمات البرمجية على شكل سلسلة من التعليمات، حيث يجب على المستخدم تحديد العمليات التي سيتم تنفيذها بشكل واضح.
  • يجب أن يتم تحديد كيفية تنفيذ كل خطوة من الخطوات من خلال عبارات معينة، مما يؤدي إلى معالجة مشكلات محددة.
• في اللغات غير الإجرائية، تكفي الإشارة إلى العملية المطلوبة دون الحاجة لتوضيح كيفية تنفيذها.
  • تُعرف هذه اللغات أيضًا بلغة التطبيق أو اللغة الوظيفية، التي تعتمد على تطوير أعمال مبنية على أسس أخرى لتحقيق وظائف أكثر تعقيدًا.

البرمجة الإجرائية

• تعتبر البرمجة الإجرائية نموذجًا يتبع أسلوب البرمجة الإلزامية.
  • وهذا يعني أن المبرمج يوفر للجهاز (الكمبيوتر أو الهاتف الذكي أو أي جهاز ذكي آخر) سلسلة محددة من التعليمات اللازمة لتنفيذ عملية معينة.
• تنفذ البرامج التعليمات بشكل متسلسل لتحقيق الهدف المحدد، مما يجعل طريقة البرمجة هذه شبيهة جدًا بكيفية عمل المعالج.
  • تتكون البرمجة من مجموعة من “العمليات”، حيث تُستدعى هذه العمليات لتحقيق الغرض الكامل للبرنامج.
• قد يُساء فهم مصطلح “إجراء” على أنه “وظيفة”، لكن هناك فارق؛ حيث تُنشئ الطرائق مخرجات تعتمد على المعلمات المدخلة.
  • أي أن النتيجة تعتمد على المدخلات ويتم إرجاع قيم معينة بناءً عليها.
• قد لا ترجع هذه العمليات أي قيمة معينة، ولكن الهدف منها هو إنجاز مهمة واضحة ومحددة.

أهم خصائص البرمجة الإجرائية

• لا يوجد تفاعل مباشر بين البيانات والدوال، ما يعني مثلاً أنه لا يمكن إنشاء كيانات تربطها نماذج البرمجة الإجرائية.
  • يتم التعامل مع البيانات والأساليب ككيانات منفصلة، حتى لو كانت تتفاعل مع بعضها البعض في الروتين.
• يمكن أن يبدو التفسير السابق نظريًا بعض الشيء، لذا يمكن تقديم مثال بسيط من لغة تدعم البرمجة الإجرائية، مثل لغة C.
• لنفترض أننا نريد كتابة برنامج لتحديد مربع الأعداد الموجبة من 1 إلى 10 وعرض النتائج.
  • سيتم تنفيذ ذلك من خلال استدعاء عملية بسيطة تتضمن حلقة تكرارية تبدأ من الرقم 1 وتنتهي عند الرقم 10، مع تخزين النتائج في مصفوفة من 10 عناصر.

متى يمكن استخدام البرمجة الإجرائية؟

تعتبر البرمجة الإجرائية واحدة من أبسط الطرق والأساليب المستخدمة في البرمجة، وغالبًا ما تكون الخيار الأول للمبرمجين الجدد.

تتضمن معظم لغات البرمجة هياكل تحكم تساعد المبرمجين في تنفيذ عمليات متعددة مثل الحلقات والشروط.

تستند برمجة العمليات على كتابة تعليمات محددة لأداء المهام المطلوبة.

لا يوجد ربط عضوي بين البيانات والإجراءات المستخدمة، وبالتالي تنطبق هذه الطريقة غالبًا في الحالات التالية:

• عندما يكون من الممكن استخدام نهج من أعلى إلى أسفل لوصف المخرجات المطلوبة، بحيث تتدفق البيانات عبر سلسلة من الإجراءات والشروط.
• عندما تكون الوظيفة المراد تنفيذها “ثابتة”، مما يعني أنه قد لا تكون هناك حاجة لتعديل أو إضافة بيانات جديدة.
• عندما لا تتطلب البيانات التي يتم العمل عليها حماية إضافية أو برمجة مستهدفة، حيث لا توفر البرمجة الإجرائية آلية فعالة لحماية البيانات.
• عند عدم الحاجة لإعادة استخدام الأكواد، حيث تحتاج الطريقة إلى كتابة تعليمات واضحة ومباشرة، مما يجعل من الصعب إعادة استخدام الأكواد لأداء مهام مشابهة.
• على سبيل المثال، إذا كنا نريد كتابة كود لقراءة قيمة مستشعر درجة الحرارة وعرضها على شاشة LCD، علينا وضع تفاصيل دقيقة حول كيفية تنفيذ هذه المهمة.
• طالما أن الوظيفة المطلوبة تبقى دون تغيير، يمكننا كتابة برنامج يوضح بالتفصيل كيفية تنفيذ التعليمات المطلوبة لإنجاز هذه المهمة.