زبان‌های برنامه‌نویسی، ابزارهایی حیاتی برای توسعه نرم‌افزارها ، سیستم‌ها و اپلیکیشن‌های مختلف محسوب می‌شن. برای شروع یادگیری، قبل از هر چیز باید با الفبای برنامه‌نویسی آشنا شد. شناخت مبانی و اصول اولیه انواع زبان‌های برنامه‌نویسی، مفاهیم مهم، ساختارهای کنترل، انواع داده‌ها و توابع می‌تونن به شناخت هر چه بیشتر یادگیرندگان، کمک کنه. در این مقاله و راهنمای جامع، قصد داریم با مقدمات آموزش برنامه نویسی آشنا بشیم و اصلی‌ترین الفبای برنامه نویسی و زبان‌های برنامه‌نویسی رو در ساده‌ترین حالت، بیان کنیم. پس اگر دوس دارین با این زبان‌ها بیشتر آشنا بشین، حتماً این مقاله بلاگ کندو رو تا انتها مطالعه کنین.
برنامه‌نویسی کامپیوتر چیه؟
برنامه‌نویسی کامپیوتر، مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها هست که به توسعه‌دهنده برای اجرای وظایف خاص با استفاده از ورودی‌های معتبر برای رسیدن به خروجی مطلوب کمک می‌کنن. برای شناخت الفبای برنامه‌نویسی، باید ابتدا با اهمیت برنامه‌نویسی آشنا شد.
چرا برنامه‌نویسی کامپیوتر مهمه؟
آیا می‌دونستین که همین الان برنامه‌نویسی رایانه، بخش مهمی از زندگی روزانه شما رو تشکیل می‌ده؟ چه طوری؟ مطمئنم اگر بدونین، قطعاً شگفت‌زده می شین. هر زمانی که با موبایل هوشمند، لپ‌تاپ، تبلت، تلویزیون هوشمند و سایر دستگاه‌های الکترونیکی کار می‌کنین، درواقع دارین کدهایی رو اجرا می‌کنین که توسط توسعه‌دهندگان، برنامه ریزی شده، توسعه پیدا کرده و درنهایت نوشته و پیاده‌سازی شده. این کدها، باعث ایجاد نتیجه نهایی می‌شه که شما می‌تونین روی تصویر ابزارهای خودتون ببینین.
برنامه‌نویسی باعث می‌شه تا کامپیوتر شما، برنامه‌ها رو اجرا کنه و موبایل هوشمندتون، اپلیکیشن‌هایی که دوست دارین، اجرا کنه. همچنین زمانی که تقویم خودتون رو چک می‌کنین، در کنفرانس‌های مجازی شرکت می‌کنین، در وب مرور می‌کنین یا سندی رو ویرایش می‌کنین، دارین از کدهایی استفاده می‌کنین که توسط توسعه‌دهندگان نوشته شدن. پس مشاهده می‌کنین که چه قدر شناخت مبانی و الفبای برنامه‌نویسی و درنهایت تسلط بر کلیه مفاهیم زبان‌های برنامه‌نویسی مهمه.
زبان برنامه‌نویسی چیه؟
در این بخش از الفبای برنامه‌نویسی، با تعریف یک زبان برنامه‌نویسی آشنا می‌شیم. یک زبان برنامه‌نویسی، زبانی هست که کامپیوترها می‌تونن بشناسن. هر زبان برنامه‌نویسی، مجموعه قوانین خاص خودشون رو دارن و این قوانین، معتبر یا نامعتبر بودن یک خط کد رو مشخص می‌کنن. بنابراین، کدی که شما در یک زبان برنامه‌نویسی می‌نویسین، تا حدودی در بین زبان‌های مختلف متفاوته.
بعضی از زبان‌های برنامه‌نویسی پیچیده‌تر هستن اما بیشتر اونها، قابلیت و مفاهیم اصلی یکسانی دارن. اگر بتونین برنامه‌نویسی با یک زبان رو یاد بگیرین، می‌تونین یادگیری زبان دیگه رو به‌سرعت یاد بگیرین.
بیشتر بخوانید: پردرآمدترین زبان های برنامه نویسی کدامند؟
کامپیوترها چه طوری کار می‌کنن؟
یک رایانه، ماشینی هست که اطلاعات رو پردازش می‌کنه و این اطلاعات می‌تونن شامل هر نوع داده ای باشن که توسط کاربر از طریق دستگاه‌هایی مثل کیبوردها، موس، اسکنرها، دوربین‌های دیجیتال، جوی استیک‌ها و میکروفون‌ها ارائه می‌شن. این دستگاه‌ها، دستگاه‌های ورودی هستن و اطلاعات ارائه شده توسط این دستگاه‌ها، ورودی نام داره. وجود حافظه برای ذخیره کردن این اطلاعات ضروری است. حافظه رایانه به دو دسته تقسیم می‌شه.
حافظه اصلی یا RAM (حافظه دسترسی تصادفی)
این حافظه داخلی در رایانه‌ها و در مادربرد قرار داره. امکان دسترسی یا اصلاح RAM چه به‌صورت منظم و چه تصادفی وجود داره. وقتی کامپیوتر خاموش می‌شه، اطلاعات ذخیره شده در RAM از بین می‌ره.
حافظه ثانویه یا ROM (حافظه فقط خواندنی)
اطلاعات یا داده‌های ذخیره شده در ROM، به‌صورت فقط خواندنی هستن و به‌صورت دائمی ذخیره می‌شن.
پردازش در رایانه‌ها
عملیاتی که روی این اطلاعات (داده‌های ورودی) انجام می‌شن، پردازش نام دارن. پردازش ورودی در واحد پردازش مرکزی یا CPU انجام می‌شه.
دستگاه‌های خروجی
این دستگاه‌های سخت‌افزاری رایانه به تبدیل اطلاعات به‌صورت خوانا برای انسان، کمک می‌کنن. بعضی از انواع دستگاه‌های خروجی شامل واحدهای نمایش تصویری (VDU) مثل مانیتور، پرینتر، دستگاه‌های خروجی گرافیک، پلاترها و اسپیکرها هستن.
مفاهیم اصلی الفبای برنامه‌نویسی
توسعه‌دهندگان و برنامه‌نویس‌ها باید دانش کافی در مورد الفبای برنامه‌نویسی داشته باشن تا به مهارت کافی در کدنویسی و برنامه‌نویسی با کامپیوتر دست پیدا کنن.
الگوریتم
الگوریتم مجموعه‌ای از مراحل یا عبارت‌های دستوری است که باید برای انجام وظایفی مشخص، دنبال شده و اجرا بشن. یک توسعه‌دهنده می‌تونه الگوریتم خودش رو برای دستیابی به خروجی موردنظر، طراحی کنه. مراحل یک الگوریتم مثل دستورالعمل پختن یک دسر هست. الگوریتم مراحلی رو توصیف می‌کنه که باید به ترتیب اجرا بشن، اما نحوه انجام مراحل در الگوریتم بیان نمی‌شن.
کد مرجع (سورس کد)
کد مرجع، متنی هست که برای ساخت برنامه با استفاده از برنامه موردنظر، استفاده می‌شه.
کامپایلر
کامپایلر، یک برنامه نرم‌افزاری هست که به تبدیل کد مرجع به کدهای باینری یا کدهای بایتی کمک می‌کنه (زبان ماشین) و کامپیوتر به‌سادگی می‌تونه این زبان رو بشناسه و درک کنه. همچنین امکان اجرای اون با استفاده از یک مفسر برای اجرای برنامه وجود داره.
انواع داده
داده‌های مورد استفاده در زبان‌های برنامه‌نویسی، دارای حالت‌های مختلفی مثل اعداد (عدد صحیح)، ممیزهای شناور (اعداد اعشاری)، کاراکترها یا اشیا هستن.
متغیر
متغیرها نامی هستن که ما به یک مقدار در یک برنامه کامپیوتری می دیم. هنگامی‌که یک متغیر رو تعریف می‌کنیم، یک مقدار رو به یک نام اختصاص می‌دهیم و فضایی رو در حافظه برای ذخیره کردن اون مقدار، در نظر می‌گیریم. ممکنه مقدار یک متغیر در طی برنامه، اصلاح و به‌روز بشه.
عبارت‌های شرطی
دانش نحوه استفاده از یک شرط خاص به‌نحوی‌که مجموعه‌ای از کدها صرفاً درصورتی‌که یک شرط خاص صحیح باشه، اجرا می‌شن. در صورت اشتباه بودن شرط، خروج از برنامه انجام می‌شه و نباید کدنویسی ادامه پیدا کنه.
آرایه
آرایه، متغیری هست که عناصر یک نوع داده مشابه رو ذخیره می‌کنه. شناخت نحوه استفاده از یک آرایه در کدنویسی، مزیت بزرگی محسوب می‌شه.
حلقه
حلقه یک ساختار برنامه‌نویسی هست که به ما اجازه می‌ده تا یک بلوک کد (مجموعه‌ای متوالی از دستورالعمل‌ها) رو چندین نوبت، اجرا کنیم. حلقه‌ها کاربرد بسیار زیادی برای پرهیز از تکرار کدها و پیاده‌سازی قابلیت‌های پیچیده‌تر دارن.
تابع
یک تابع به ما کمک می‌کنه تا نیازی به تکرار کدنویسی نباشه. تابع یک بلوک کد هست که ما یک نام رو به اون اختصاص می‌دیم و دارای برخی از خصوصیات ویژه هست. ما می تونیم نام تابع رو برای اجرای دستورالعمل‌های متوالی بدون نوشتن دوباره اونها، بنویسیم.
کلاس
کلاس مجموعه‌ای از خصوصیات و روش‌های رایج در تمامی اشیاء هست. به‌طور مثال، یک کلاس می‌تونه یک ماشین باشه که دارای فیلد رنگ، فیلد چهار چرخ و روش رانندگی هست. می تونیم یک کامیون رو کلاس دیگه‌ای بدونیم که فیلدهای مشابهی با ماشین داره اما کاملاً با ماشین یکسان نیست. پس شیء، یک نمونه یک کلاس هست و کلاس الگویی هست که اشیا با این الگو ایجاد می‌شن. در این بخش از الفبای برنامه‌نویسی، با تعاریف اولیه و مهم در برنامه‌نویسی آشنا شدیم. حالا با زبان‌های برنامه‌نویسی به‌عنوان بخش خیلی مهمی از الفبای برنامه‌نویسی آشنا می‌شیم.
باگ
باگ خطایی در منطق یا پیاده‌سازی یک برنامه هست که باعث خروجی‌های غلط یا غیرقابل‌انتظار می‌شه.
عیب زدایی
عیب زدایی، فرآیند پیدا کردن و رفع باگ‌ها در یک برنامه هست.
IDE: نشان‌دهنده محیط توسعه یکپارچه هست. این محیط توسعه نرم‌افزار، مفیدترین ابزارهای موردنیاز شما برای نوشتن برنامه‌های کامپیوتری مثل ادیتور فایل، اکسپلورر، ترمینال و گزینه‌های مفید منو رو داره.
فضاهای خالی
وقتی در حال نوشتن یک برنامه هستیم، از کاراکترهای قابل چاپ متفاوت برای آماده‌سازی عبارات برنامه‌نویسی استفاده می‌کنیم. این کاراکترها شامل a, b, c,……z, A, B, C,…..Z,, ,1,23,…… 0, !, @, #, $, %, ^, &, *, (, ), -, _, +, =, \, |, {, }, [, ], :, ;, و خیلی از کاراکترهای دیگه هستن. به‌جز این کاراکترها، بعضی کاراکترهای دیگه هم هستن که در برنامه شما غیرقابل تشخیص هستن و شامل اسپیس‌ها، تب‌ها (\t) و خطوط جدید (\n) هستن. این کاراکترها، فضاهای خالی نام دارن.
خطای سینتکس
یکی دیگه از اجزاء مهم الفبای برنامه‌نویسی، خطای سینتکس هست. اگر از قوانین تعریف شده توسط زبان برنامه‌نویسی تبعیت نکنید، در زمان کامپایل، با خطای سینتکس مواجه می‌شین و برنامه، کامپایل نمی‌شه. ازنظر سینتکس، حتی یک نقطه یا کاما یا یک علامت نقطه‌ویرگول، اهمیت داره و شما باید مراقب همه کاراکترها باشید.
برنامه‌نویسی و اعداد دودویی
یکی از سؤالاتی که در مباحث الفبای برنامه‌نویسی مطرح می‌شه، ارتباط اعداد باینری صفر و یک با برنامه‌نویسی هست. حالا تو این مقاله الفبای برنامه‌نویسی قصد داریم این ارتباط رو بررسی کنیم. برنامه‌نویسی به‌طور مستقیم با اعداد باینری ارتباط داره. توسعه‌دهندگان کدهای خودشون رو با صفر و یک نمی‌نویسن. ما معمولاً برنامه‌ها رو با یک زبان برنامه‌نویسی سطح بالا و با سینتکسی می‌نویسیم که کلمات خاص (یا کلمات کلیدی)، نمادها و مقادیر انواع داده‌های مختلف رو تشخیص می‌ده. مثلاً در پایتون، از کلمات کلیدی زیر استفاده می‌شه.
اجزاء اساسی یک زبان برنامه‌نویسی
ما از زبان برنامه‌نویسی مثل هر زبان دیگه‌ای برای برقراری ارتباط استفاده می‌کنیم، البته در این مورد قصد داریم با کامپیوترها ارتباط برقرار کنیم. زبان برنامه‌نویسی مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها برای برقراری ارتباط با کامپیوترها هست. هر زبان برنامه‌نویسی، یه سری قوانین (مثل گرامر در زبان انگلیسی) داره و این قوانین برای پیاده‌سازی الگوریتم برای رسیدن به خروجی موردنظر استفاده می‌شن. یکی از مهم‌ترین بخش‌های الفبای برنامه‌نویسی، آشنایی با مهم‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی هست.
بهترین زبان‌های برنامه‌نویسی
در این بخش از آشنایی با الفبای برنامه‌نویسی و در جدول زیر، با بهترین زبان‌های برنامه‌نویسی کامپیوتر و کاربردهای اونها در دنیای واقعی آشنا می‌شیم.
| رتبه | زبان برنامه‌نویسی | کاربردهای واقعی زبان |
| 1 | جاوا | برنامه‌های GUI دسکتاپ (AWT یا اپ سویینگ)، اپلت ها، سایت‌های خرید آنلاین، بانکداری اینترنتی، فایل‌های جار برای مدیریت فایل‌های امن، برنامه‌های شرکت، اپلیکیشن‌های موبایل، نرم‌افزارهای بازی |
| 2 | C | سیستم‌های عامل، سیستم‌های تعبیه شده، سیستم‌های مدیریت پایگاه داده، کامپایلر، بازی و انیمیشن |
| 3 | آموزش پایتون | یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، تحلیل داده، تشخیص چهره و نرم‌افزارهای تشخیص تصویر (برای مطالعه بیشتر به زبان برنامه نویسی پایتون چیست مراجعه کنید.) |
| 4 | C++ | نرم‌افزارهای بانکداری و شرکت‌های تجاری، ماشین‌های مجازی و کامپایلرها |
| 5 | ویژوال‌بیسیک | سرویس‌های ویندوز، کنترل‌ها، کتابخانه‌های کنترل، اپلیکیشن‌های تحت وب، وب‌سرویس‌ها |
| 6 | C# | اپلیکیشن‌های دسکتاپ مانند اکسپلورر فایل، اپلیکیشن‌های ماکروسافت آفیس مثل آفیس، اکسل، مرورگرهای تحت وب، ادوب فتوشاپ |
| 7 | آموزش جاوا اسکریپت | راستی آزمایی سمت سرور و سمت کلاینت، کنترل و مدیریت DOM، توسعه المان‌های تحت وب با استفاده از jQuery (کتابخانه JS) |
| 8 | PHP | وب‌سایت‌ها و اپلیکیشن‌های استاتیکی و دینامیکی، اسکریپت سمت سرور |
| 9 | SQL | جستجوی پایگاه داده، عملیات CRUD در برنامه‌نویسی پایگاه داده، ایجاد رویه ذخیره‌سازی، تریگرها، مدیریت پایگاه داده |
| 10 | جنگو | متن‌باز، توسعه وب در اینستاگرام، اسپاتیفای و پینترست، اپلیکیشن‌های بک‌اند در پایتون، ترکیب مدل‌ها، الگوها، فایل‌های استاتیکی و URL ها |
نحوه انتخاب زبان برنامه‌نویسی
یکی از بخش‌های حائز اهمیت در مبانی و الفبای برنامه‌نویسی، نحوه انتخاب زبان برنامه‌نویسی هست. انتخاب زبان‌های برنامه‌نویسی بستگی به عوامل زیادی داره که تو این بخش بیشتر آشنا می‌شیم.
پلتفرم و پروژه موردنظر
با توجه به نیازهای ارائه‌کننده یک نرم‌افزار، می‌شه زبان‌های مختلف رو برای برنامه‌نویسی انتخاب کرد. به‌طور مثال اگر یک کاربر قصد داره برنامه‌ای رو برای موبایل بنویسه، زبان جاوااسکریپت می‌تونه زبان مناسبی برای سیستم‌عامل اندروید باشه.
عملکرد
زبان انتخابی باید به‌صورت مقیاس‌پذیر، کارآمد، مستقل از پلتفرم، امن و کاملاً کارا در نمایش نتایج با محدودیت زمانی قابل‌قبول باشه.
پشتیبانی جامعه فنی
حضور در جامعه فنی برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان می‌تونه برای برنامه‌نویسان مبتدی و تازه‌کارها بسیار مفید باشه. همچنین دریافت پشتیبانی آنلاین از طرف اپراتورهای زبان برنامه‌نویسی می‌تونه به رفع سؤالات کاربران کمک کنه.
تقسیم‌بندی زبان‌های برنامه‌نویسی
زبان برنامه‌نویسی کامپیوتر به دو نوع زبان سطح پایین و زبان سطح بالا تقسیم می‌شه که در این مقاله الفبای برنامه‌نویسی بررسی می‌کنیم.
زبان سطح پایین
شناخت زبان سطح پایین خیلی ساده نیست، زیرا برای انسان‌ها طراحی نمی‌شه. این زبان برای ماشین‌ها طراحی می‌شه و با کارایی بالا پردازش می‌شه.
بیشتر بخوانید: تفاوت زبان برنامه نویسی سطح بالا و پایین
زبان ماشین
این زبان وابسته به ماشین هست و اصلاح یا برنامه‌نویسی مجدد اون دشوار هست. به‌طور مثال CPU زبان ماشین خاص خودشو داره. کدی که در زبان ماشین نوشته می‌شه، دستورالعمل‌هایی هست که پردازنده‌ها استفاده می‌کنن.
زبان اسمبلی
هر ریزپردازنده رایانه که مسئول فعالیت‌های حسابی، منطقی و کنترل است، به دستورالعمل‌هایی برای انجام این وظایف نیاز داره و این دستورالعمل‌ها با زبان اسمبلی نوشته می‌شن. زبان اسمبلی در درایورهای دستگاه، سیستم‌های جاسازی شده سطح پایین و سیستم‌های واقعی استفاده می‌شه.
زبان سطح بالا
این زبان‌ها به نحوی طراحی می‌شن که توسط انسان‌ها قابل‌درک بوده و پیش‌ازاین که کامپیوتر اونها رو بشناسه، به کدهای ماشین تبدیل بشن. استفاده از این نوع زبان بسیار رایج هست به‌نحوی‌که مثلاً جاوااسکریپت، پایتون، جاوا، C#، C++ و کاتلین، از این نوع هستن.
زبان رویه‌ای
کد در زبان رویه‌ای، یک رویه متوالی مرحله‌به‌مرحله هست که اطلاعاتی رو مثل چیستی و چگونگی انجام کار بیان می‌کنه. زبان‌هایی مثل فورترن، کوبول، بیسیک، C و پاسکال، نمونه‌هایی از زبان رویه‌ای هستن.
زبان غیر رویه‌ای
کدها در زبان غیر رویه‌ای، چیستی یک کار رو مشخص می‌کنه اما نحوه انجام این کار رو تعیین نمی‌کنه. زبان‌هایی مثل SQL، پرولاگ و LISP نمونه‌هایی از زبان غیر رویه‌ای هستن.
زبان شیءگرا
در این زبان از اشیا استفاده می‌شه و کد برای دست‌کاری و اصلاح داده‌ها به کارگرفته می‌شه. C++، جاوا، روبی و پایتون، تنها برخی از مثال‌های زبان شیءگرا هستن.
نکاتی برای یادگیری برنامه‌نویسی
حالا که با الفبای برنامه‌نویسی و زبان‌های برنامه‌نویسی نحوه انتخاب اونها آشنا شدین، می‌تونین از نکات زیر در کنار الفبای برنامه‌نویسی برای موفقیت هر چه بیشتر در برنامه‌نویسی استفاده کنین.
ابتدا یک زبان برنامه‌نویسی رو انتخاب کنین
وقتی‌که در حال یادگیری برنامه‌نویسی هستین، ممکنه با وجود مشاهده آپشن‌ها و مسیرهای ورودی زیاد، کمی تحت تأثیر قرار بگیرین. به شما توصیه می‌کنم فقط به مفاهیم اصلی علوم کامپیوتر و زبان برنامه‌نویسی در کنار الفبای برنامه‌نویسی توجه کنید. پایتون و جاوااسکریپت، گزینه‌های خیلی خوبی برای شروع یادگیری اصول، مبانی و الفبای برنامه‌نویسی هستن.
به دقت یادداشت کنید
مهارت‌های نوت برداری، نقش بسیار مهمی برای ثبت و تحلیل موضوعاتی که یاد می‌گیرین، دارن. شما می‌تونین نظرات و عبارت‌های موردنظر و مختص خودتون رو نسبت به اون چیزی که دارین یاد می‌گیرین، اضافه کنین.
به‌طور مداوم تمرین کنین
شما می‌تونین مهارت‌های خودتون در حل مسئله رو با تمرین و یادگیری تکنیک‌ها و ابزارهای جدید، بهبود ببخشین. سعی کنین هر روز تمرین کنین.
همیشه دوباره تلاش کنین
اگر نتونستین در بار اول مسئله‌ای رو حل کنین، کمی استراحت کنین و دوباره برگردین و تلاش کنین. این تنها راه یادگیری الفبای برنامه‌نویسی و تمامی اصول اون هست. از مشکلات خودتون درس بگیرین و روش‌های جدیدی رو امتحان کنین.
کلام آخر
ما در این مقاله از بلاگ آموزشگاه مهندسی کندو، الفبای برنامه‌نویسی رو به شما معرفی کردیم و در مورد زبان‌های مختلف برنامه‌نویسی صحبت کردیم. شما برای آشنایی با زبان برنامه‌نویسی موردنظرتون، باید صبور باشین و مرحله‌به‌مرحله پیش برین. تو این مسیر، ممکنه بارها شکست بخورین و سؤالات زیادی براتون ایجاد بشه، اما می‌تونین با کمک گرفتن از متخصصان و کارشناسان برنامه‌نویسی و جستجو در مرورگرها، به جواب سوالاتون برسین. برای موفقیت در برنامه نویسی، تردیدی نیست که باید با مبانی و الفبای برنامه‌نویسی آشنا باشین. برای شروع یادگیری زبان‌های برنامه‌نویسی هم می‌تونین از زبان‌های پرکاربردی مثل جاوااسکریپت یا پایتون شروع کنین.
