أمثلة على لغات البرمجة الإجرائية

تُعتبر اللغات الإجرائية من اللغات البرمجية المعروفة ولها استخدامات متعددة في مجال تطوير البرمجيات.

تتميز هذه اللغات بأنها تمثل نوعًا شائعًا من لغات البرمجة، حيث يعتمد المطورون على وظائف محددة وعوامل مقيّدة لإنشاء برامج يتمكن الكمبيوتر من تفسيرها وتنفيذها بشكل فعال.

يعود السبب في تسميتها باللغات الإجرائية إلى طبيعة تشغيلها، وفي هذا المقال سنستعرض مفهوم اللغات الإجرائية مع بعض الأمثلة التوضيحية.

ما هي اللغات الإجرائية؟

• تُعتبر اللغة الإجرائية نوعًا من لغات البرمجة التي تتيح لجهاز الكمبيوتر تنفيذ مجموعة من التعليمات بشكل متسلسل.
  • تمثل هذه اللغة جزءًا من نموذج البرمجة التقليدية المستخدم من قبل مهندسي البرمجيات.
  • يستخدم هؤلاء المهندسون الحدود والتفسيرات والعناصر المختلفة لإنشاء كود فعال.
• يعتمد هذا النمط على تنفيذ مجموعة من الخطوات الحسابية حتى يتم الانتهاء منها بالكامل.
• قد تظهر أحيانًا بعض الأخطاء أثناء تنفيذ التعليمات البرمجية.
  • يمكن أن تتعلق هذه الأخطاء بإطارات عمل مختلفة أو نفس الإطار.
  • تقدم أجهزة الكمبيوتر دعمًا للغات البرمجة الإجرائية من خلال معايير وقواعد تساعد في تقنيات الانتقال والخروج.

أمثلة على اللغات الإجرائية

توجد عدة أنواع من اللغات البرمجية، وسنقوم بذكر بعض الأمثلة فيما يلي:

فورتران

• يمكن اعتبار أن الدوافع لتحسين FORTRAN كانت تعود إلى النفقات المرتبطة بالبرمجة عام 1954.
• تؤثر تكلفة البرمجة بشكل كبير على التكلفة التشغيلية للكمبيوتر، ومع انخفاض سعر الكمبيوتر، يتدهور الوضع.
• كان الباحث الأمريكي جون باكوس قادرًا على إقناع رئيس شركة IBM باستخدام المجمع لتطوير لغة برمجة جديدة.

لغة الخوارزمية

• ظهرت العديد من اللغات بين عامي 1956 و1959، وساهمت في طرح مشكلات النقل، مما أدى إلى طلب إنتاج لغات برمجة واسعة النطاق.
  • تم الاتفاق على استخدام لهجة جديدة تكون مشابهة للغة FORTRAN.
• لكن نظرًا لارتباط FORTRAN بشركة IBM، لم تكن قابلة للاستخدام كلغة شائعة بين المطورين.

كوبول

• بين عامي 1959 و1960، وبمشاركة رائدة البرمجة جريس هوبر، اجتمع مطورو FORTRAN بمصنعي أجهزة الكمبيوتر.
  • ناقش المشاركون إمكانية وضع تخطيط يلبي احتياجات شبكات الأعمال، مما ساهم في تطوير لغة برمجة موحدة.
• قد تواجه FORTRAN صعوبة في تلبية بعض المتطلبات نظرًا لأنها تدير كميات كبيرة من المعلومات دون تنفيذ عمليات حسابية معقدة.
  • كما أن لهجة البرمجة في الوقت الحقيقي قد تكون مقيدة، حيث تعمل فقط على نوع محدد من أجهزة الكمبيوتر.

بيسك

• في منتصف الستينات، لم تكن هناك أجهزة كمبيوتر متطورة، وكان من الضروري التسجيل.
  • كان يتطلب الأمر نقل الرمز من البطاقة إلى جهاز الكمبيوتر والانتظار ساعات لرؤية النتائج.
• في عام 1964، تم تطوير BASIC، وهي لغة برمجة للمبتدئين.
  • كان الهدف من تصميم هذه اللغة هو تسهيل عملية تعلم البرمجة للمبتدئين وتمكينهم من تنفيذ مشاريع أكبر.

باسكال

• طوّر نيكولاس ويرث، وهو باحث في مجال الكمبيوتر، لغة باسكال.
  • استندت باسكال إلى فكرة البرمجة المنظمة التي بدأت في الستينيات وأعيدت صياغتها بناءً على لغة الخوارزميات.
  • تم تقسيم الكود إلى مجالات ووظائف متعددة، حيث استُخدمت أنواع جديدة من البيانات وأشكال التحكم لتطوير أساسيات الخوارزمية.

تابع معنا للحصول على مزيد من المعلومات:

الفرق بين اللغات الإجرائية وغير الإجرائية

• في البرمجة الإجرائية، يتم كتابة الكود كترتيب من التعليمات، ويجب على المستخدم تحديد العمليات الرامية للتنفيذ.
  • يُنفذ هذا الكود خطوة بخطوة لحل مشكلات معينة.
• أما في اللغات غير الإجرائية، يجب أن يُحدد المستخدم العملية المطلوب تنفيذها دون الحاجة لتحديد كيفية القيام بذلك.
  • تُعرف هذه اللغات أيضًا باسم لغات التطبيقات أو اللغات الوظيفية، حيث تعكس تطور أعمال أخری لبناء أنظمة أكثر تعقيدًا.

البرمجة الإجرائية

• تُعتبر البرمجة الإجرائية طريقة تتبع النموذج الإلزامي.
  • وهذا يعني أن المبرمج يُعطي الجهاز خطوات محددة لتنفيذ العمليات المطلوبة.
• تهدف البرمجة الإجرائية إلى تنفيذ التعليمات بشكل متسلسل، مما يعني أن أسلوب البرمجة هذا يشبه آلية عمل المعالج، حيث تنفّذ التعليمات واحدة تلو الأخرى.
  • يتضمن البرنامج مزيجًا من “الإجراءات” التي تُستدعى وتُنفذ لتحقيق أهداف البرنامج بالكامل.
• قد يتم الخلط بين مصطلح “إجراء” و”وظيفة”، إلا أن الإجراءات لا تعيد قيمة محددة، بل تؤدي مهمة معينة.

أهم خصائص البرمجة الإجرائية

• لا يوجد ارتباط بين البيانات والوظائف، ما يعني أنه من غير الممكن إنشاء كيانات معقدة داخل نموذج البرمجة الإجرائية.
  • يمكن أن تتفاعل الأساليب المختلفة مع البيانات ولكن تبقى كيانات منفصلة.
• يمكن إعطاء مثال عملي لتوضيح هذه النقطة باستخدام لغة C.
• لتوضيح الفكرة، دعنا نفترض أننا نريد كتابة برنامج لحساب مربع رقم موجب بين 1 و10 ثم عرضه على الشاشة.
  • يمكن تحقيق ذلك باستخدام إجراء يتضمن حلقة تبدأ من 1 وتنتهي عند 10، حيث يتم تخزين نتائج الحساب في مصفوفة.

متى يمكن استخدام البرمجة الإجرائية؟

تُعتبر البرمجة الإجرائية أبسط أسلوب للبرمجة، وهي عادة ما تكون الخيار الأول للمبرمجين الجدد.

تتضمن معظم لغات البرمجة هياكل تحكم تمكّن المبرمجين من كتابة عمليات متنوعة، مثل الحلقات التعليمية والتعليمات الشرطية.

تتميز البرمجة الإجرائية بأنها تتطلب كتابة مجموعة نهائية من التعليمات المحددة لأداء المهام المطلوبة دون وجود روابط معقدة بين البيانات والمعالجات.

ينطبق هذا النمط عادةً على الحالات التالية:

• عند استخدام نهج من أعلى إلى أسفل لوصف العمل المطلوب، حيث يتم تحديد تدفق البيانات من خلال سلسلة من العمليات والشروط المنفذة بالتسلسل.
• عندما تكون الوظيفة المطلوبة ثابتة وغير قابلة للتغيير أثناء الاستخدام.
• عندما لا تحتاج البيانات المستخدمة لحماية مخصصة، إذ قد تكون طرق البرمجة الإجرائية غير فعّالة لحماية البيانات.
• عندما لا يكون هناك حاجة لإعادة استخدام الكود، مما يجعل كتابة تعليمات جديدة ضرورة.
• لنفترض أننا نرغب في كتابة برنامج لقراءة قيمة مستشعر درجة الحرارة وعرضها على شاشة LCD.
  • إذا كانت الوظيفة التي يتطلبها البرنامج هي قراءة وعرض القيمة فقط، سنحتاج إلى وصف تعليمات دقيقة لإتمام المهمة.