برنامه نویسی فرایند طراحی و نوشتن دستورالعمل‌هایی است که یک کامپیوتر می‌تواند برای انجام وظایف خاص از آن‌ها پیروی کند. ترجمه این دستورالعمل‌ها و الگوریتم‌ها به زبانی که کامپیوترها بتوانند آن را درک و اجرا کنند، تنها از طریق کامپایلرها امکان‌پذیر است. توسعه‌دهندگان می‌توانند با استفاده از این زبان‌ها نرمافزارهای کاربردی، وب‌سایت‌ها، بازی‌ها و سایر ابزارهای دیجیتال را ایجاد کنند. به عبارتی، برنامه نویسی یک مهارت اساسی در زمینه علوم و فناوری کامپیوتر است که امکان توسعه نرمافزارهای و برنامه‌های دیجیتالی را فراهم می‌کند. در این مقاله از بلاگ آسا به طور کامل در مورد اهمیت و کاربرد برنامه نویسی، زبان‌های برنامه نویسی و نحوه یادگیری آن‌ها صحبت می‌کنیم.
برنامه‌نویسی چیست؟
برنامه نویسی (Programming) به فرایند طراحی و ساخت مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها برای کامپیوتر اشاره دارد که به ما کمک می‌کند تا خروجی دلخواه خود را از سیستم بگیریم. فرض کنید شما به کمک یک زبان برنامه‌نویسی، الگوریتمی می‌نویسید که در آن سیستم حاصل جمع همه اعدادی که کاربر از طریق کیبورد وارد می‌کند را محاسبه کرده و نمایش می‌دهد. محاسبه حاصل جمع اعداد ساده‌ترین کاری است که یک ماشین انجام می‌دهد. کامپیوترهای پیشرفته تا میلیون‌ها خط کد را پشتیبانی می‌کنند نیاز دارند تا عملکردهای پیچیده‌ای را پیاده‌سازی کنند.
بیشتر بخوانید: بهترین افزونه‌های کروم برای برنامه‌نویسان
برنامه نویسی شامل وظایف مختلفی مانند تجزیه و تحلیل، تولید الگوریتم‌ها، تعیین دقت آن‌ها و پیاده‌سازی الگوریتم‌ها در یک زبان برنامه نویسی خاص است. تست، اشکال زدایی، نگهداری کد منبع و پیاده‌سازی سیستم‌های ساخت هم بخشی از فرایند برنامه نویسی هستند. برنامه نویسی کامپیوتر را می‌توان به عنوان ترکیبی از هنر و علم توصیف کرد که به مهارت فنی و خلاقیت ذهنی نیاز دارد.
هدف نهایی از این کار، ایجاد هر چیزی است که به صورت دیجیتالی استفاده خواهد شد. برای مثال، یک شرکت حسابداری برای انجام امور خود به یک نرم‌افزار نیاز دارد. هدف این شرکت از داشتن نرم‌افزار این است که بتواند کارهای عملیاتی خود را از نظر زمان، هزینه و نیروی کار بهینه کند. پس توسعه‌دهندگان یک نرم‌افزار حسابداری را بر اساس نیازهای فعلی و آینده شرکت ایجاد می‌کنند.
تاریخچه برنامه نویسی
تاریخچه زبان‌های برنامه نویسی به اوایل دهه ۱۸۰۰ میلادی برمی‌گردد. در جدول زیر می‌توانید تاریخچه برنامه نویسی را مرور کنید:
| ۱۸۴۳ | آدا لاولیس اولین الگوریتم ماشینی را اختراع کرد که برای ماشین چارلز بابیج توسعه یافت. |
| ۱۹۴۴ | کنراد زوسه اولین زبان برنامه نویسی معروف به Plankalkül را توسعه داد. |
| ۱۹۴۹ | جان مک کالی کد کوتاه اولین زبان سطح بالا (HLL) را پیشنهاد داد. |
| ۱۹۵۲ | Autocode اولین زبان کامپایل شده بود که پیاده‌سازی شد. |
| ۱۹۵۸ | ALGOL (زبان الگوریتمی) توسط کمیته مشترکی از دانشمندان کامپیوتر آمریکایی و اروپایی ایجاد شد. |
| ۱۹۵۹ | COBOL توسط دکتر گریس موری هاپر توسعه داده شد. |
| ۱۹۵۹ | LISP توسط جان مک کارتی از دانشگاه MIT توسعه داده شد. |
| ۱۹۶۴ | BASIC توسط جان جی. کیمنی و توماس ای. کورتز در کالج دارتموث ایجاد شد. |
| ۱۹۷۰ | زبان پاسکال توسط نیکلاس ویرث ساخته شد. |
| ۱۹۷۲ | زبان اسمال تاک توسط آلن کی، آدل گلدبرگ و دن اینگالز در مرکز تحقیقات زیراکس پالو آلتو ایجاد شد. |
| ۱۹۷۲ | C توسط دنیس ریچی در آزمایشگاه بل توسعه داده شد. این اولین زبان سطح بالا محسوب می‌شود. |
| ۱۹۷۲ | SQL توسط دونالد دی چمبرلین و رویموند اف بویسه در IBM توسعه داده شد. |
| ۱۹۷۸ | MATLAB توسط کلیو مولر توسعه یافته است. |
| ۱۹۸۳ | Objective-C توسط برد کاکس و تام لاو توسعه داده شد. |
| ۱۹۸۳ | C++، پسوند زبان C توسط Bjarne Stroustrup ایجاد شد. |
| ۱۹۸۷ | پرل توسط لری وال به عنوان یک زبان برنامه نویسی ایجاد شد. |
| ۱۹۹۰ | Haskell توسط Haskell Brooks Curry توسعه داده شد. |
| ۱۹۹۱ | پایتون توسط Guido Van Rossum طراحی شد. در همین سال ویژوال بیسیک توسط مایکروسافت توسعه یافت. |
| ۱۹۹۳ | R توسط راس ایهاکا و رابرت جنتلمن در دانشگاه اوکلند نیوزلند طراحی شد. |
| ۱۹۹۵ | Sun Microsystems جاوا را توسعه داد. PHP توسط راسوس لردوف ایجاد شد. در همین سال جاوا اسکریپت توسط برندان ایچ ایجاد شد. |
| ۲۰۰۰ | سی شارپ توسط مایکروسافت ایجاد شد. |
| ۲۰۰۳ | اسکالا توسط مارتین اودرسکی توسعه داده شد. در همین سال جیمز استراکان و باب مک ویرتر زبان Groovy را توسعه دادند. |
| ۲۰۰۹ | Go توسط گوگل برای غلبه بر چالش‌هایی که ممکن است در سیستم‌های نرم‌افزاری بزرگ رخ دهد ایجاد شد. |
| ۲۰۱۴ | سوئیفت توسط اپل برای جایگزینی C، C++ و Objective-C طراحی شد. |
زبان برنامه نویسی چیست؟
زبان برنامه نویسی راهی برای ارتباط با کامپیوترها و ماشین‌ها است. توسعه‌دهندگان از زبان برنامه‌نویسی استفاده می‌کنند تا دستورات خاصی را به کامپیوتر منتقل یا نرمافزارهای کاربردی را تولید کنند. آن‌ها برای این کار الگوریتمهایی را می‌نویسند تا از این طریق رفتار کامپیوترها را مشخص کنند. همه نرم‌افزارها از طریق یک زبان برنامه نویسی خاص نوشته می‌شوند. برای مثال، برای توسعه صفحات سایت از زبان‌های PHP ،CSS و HTML استفاده می‌شود.
محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی
در ادامه به محبوب‌ترین زبان برنامه نویسی اشاره می‌کنیم:
- جاوا: یک زبان برنامه نویسی سطح بالا، شی گرا و همه منظوره است. برای ایجاد نرمافزارهای عمومی، سازمانی، موبایل و وب استفاده می‌شود. کد جاوا می‌تواند بر روی هر پلتفرمی که از این زبان برنامه نویسی پشتیبانی می‌کند بدون کامپایل مجدد اجرا شود.
- پایتون: یک زبان سطح بالا است که ویژگی مهم آن خوانایی کد است. از این زبان برای ساخت اپلیکیشن، بازی، وب‌سایت و سایر موارد استفاده می‌شود. پایتون از چندین پارادایم برنامه‌نویسی پشتیبانی می‌کند. پارادایم الگویی برای حل مسئله و ساختاردهی به کد است.
- C: یک زبان برنامه نویسی با هدف عمومی است که در درایورهای دستگاه، سیستم عامل‌ها و استک‌ها یا پشته‌های پروتکل استفاده می‌شود. با این حال، استفاده از زبان C در حال حاضر کاهش یافته است، زیرا کارایی زیادی ندارد.
- C++: زبانی عمومی و سطح بالا است که در بسیاری از برنامه‌ها و نرم‌افزارها استفاده می‌شود. این برنامه ویژگی‌های شی گرا و کاربردی زیاد دارد. همچنین امکان دستکاری مستقیم داده‌ها را در حافظه فراهم می‌کند.
- زبان اسمبلی: یک زبان برنامه‌نویسی سطح پایین محسوب می‌شود که با سخت‌افزار کامپیوتر در ارتباط مستقیم است. در زبان اسمبلی از کلمات به جای کدهای عملیاتی استفاده می‌شود. این زبان طوری طراحی شده است که برای انسان قابل خواندن باشد.
- جاوا اسکریپت: یکی از زبان‌های برنامه نویسی اصلی در شبکه جهانی وب است. این یک زبان کامپایل شده در سطح بالا است که با استانداردهای ECMAScript مطابقت دارد. این زبان از توابع پویا و شی گرایی بهره می‌برد.
- PHP: این یک زبان برنامه نویسی همه منظوره منبع باز است که توسط برنامه نویسان برای توسعه وب استفاده می‌شود. زبان PHP با زبان‌های HTML و CSS هماهنگی بالایی دارد.
اهمیت Programming
برنامه‌نویسی یک مهارت اساسی است که مزایای زیادی را ارائه می‌دهد. مهم‌ترین مزیت آن، بهبود کارایی از طریق خودکارسازی کارها است. شما به جای انجام دستی کارها که اغلب وقت‌گیر و پرهزینه است، با استفاده از یک نرم‌افزار می‌توانید فرایندهای عملیاتی را بهینه کنید. فرض کنید می‌خواهید هزینه‌های ماهانه یک شرکت را به صورت دستی محاسبه کنید. این کار ممکن است چند روز زمان ببرد، اما با استفاده از نرم‌افزار می‌توانید در چند دقیقه هزینه‌ها را حساب کنید.
بیشتر بخوانید: CSS Grid چیست؟
همچنین در گذشته معماران نقشه‌های ساختمان را به صورت دستی می‌کشیدند که چند هفته زمان می‌برد، اما با توسعه نرم‌افزارهایی مانند اتوکد (AutoCAD) باعث شد تا ترسیم نقشه‌ها به شکل سریع‌تری انجام شود.
بنابراین بشر از برنامه نویسی استفاده می‌کند تا بتواند وظایف دشوار و زمان‌بر را به کامپیوترها بسپارد. مزیت‌های دیگر برنامه نویسی شامل موارد زیر می‌شوند:
- بهره‌وری را افزایش می‌دهد.
- ارتباطات در سراسر دنیا را بهبود می‌دهد.
- فرایندهای کسب و کار را سریع‌تر می‌کند.
- تصمیم‌گیری آگاهانه را تقویت می‌کند.
- باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شود.
کاربردهای برنامه‌نویسی
همانطور که قبل‌تر بیان کردیم، کامپیوترها در همه صنایع از جمله پزشکی، ساختمانی، پتروشیمی، حمل و نقل، کشاورزی، فناوری و سایر موارد استفاده می‌شوند. همه این صنایع برای عملیات اجرایی خود به دستگاه‌ها، ماشین آلات و نرمافزارهای سازمانی نیاز دارند. به طور کلیف کاربردهای اصلی برنامه‌نویسی به شرح زیر هستند:
- ایجاد اسکریپت‌های ساده مانند صفحات سایت‌ها
- پردازش داده، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین
- توسعه برنامه‌ها و نرمافزارهای کاربردی مانند فتوشاپ و غیره
- توسعه سیستم‌های رباتیک و اتوماسیون
- برنامه‌ریزی دستگاه‌های سخت‌افزاری مانند سیستم‌های امنیتی و تجهیزات پزشکی
- کمک به اجرای آزمایش‌ها و شبیه‌سازی‌های پیشرفته در تحقیقات علمی
چرا باید برنامه نویسی یاد بگیریم؟
برنامه‌نویسی یک مهارت ضروری است که دریایی از فرصت‌ها و امکانات هیجان‌انگیز را به شما ارائه می‌دهد. با یادگیری این مهارت می‌توانید هر چیزی از یک ماشین حساب ساده گرفته تا یک بازی ویدئویی پیچیده را توسعه دهید و از این راه درآمد به دست آورید و کسب و کار خود را راه‌اندازی کنید. علاوه بر این، برنامه نویسی به شما در توسعه توانایی‌های خلاقانه و فنی کمک می‌کند. کارفرمایان امروزی به متخصصان این حوزه که مهارت‌های مختلفی دارند، توجه ویژه‌ای خواهند داشت. به طور کلی، یادگیری برنامه نویسی مزایای زیر را به شما ارائه می‌دهد:
- درهایی را به روی مسیرهای شغلی مختلف مانند توسعه نرم‌افزار، توسعه وب، علوم داده، امنیت سایبری، هوش مصنوعی و موارد دیگر باز می‌کند.
- امکان ایجاد فناوری‌ها، ابزارها و راه‌حل‌های جدیدی را فراهم می‌کند که باعث افزایش راحتی زندگی مردم و بقای سازمان‌ها می‌شود.
- امکان کار در صنایع مختلف را فراهم می‌کند. همچنین مرز جغرافیایی ندارد و شما می‌توانید با هر شرکتی در سراسر جهان همکاری کنید.
سخن پایانی
زندگی امروز و آینده بشر به وجود نرم‌افزارها و برنامه‌ها وابسته است. برای ایجاد نرمافزارهای مختلف به مهارت برنامه نویسی نیاز است. برنامه‌نویسی نوشتن الگوریتمهایی است که به ماشین‌ها می‌گویند چه کاری انجام دهند. توسعه‌دهندگان از زبان‌های برنامه نویسی برای ارتباط با کامپیوترها استفاده می‌کنند. هدف نهایی این است که بتوان از این طریق یک نرم‌افزار یا برنامه را ایجاد کرد.در نهایت، با درک اهمیت برنامه نویسی می‌توانیم از آن برای رفع مشکلات بهره ببریم و نیازهای خود را به خوبی برآورده کنیم.
منبع:
دیدگاهتان را بنویسید