زبان برنامهنویسی چیست و چگونه کار میکند؟
اساس کامپیوترها و برنامههای آنها زبانها برنامهنویسی هستند؛ خطوط کد عجیب و غریبی که برای افراد ناآشنا به این موضوع هیچ معنای خاصی ندارند. اما زبان برنامهنویسی چیست و چگونه کار میکند؟ در ادامه به این موضوع میپردازیم.
زبان برنامهنویسی چیست؟
به زبان ساده، زبان برنامهنویسی راه ارتباط با کامپیوتر و انواع گجتها است. اگر نحوهی استفاده از این زبانها را بلد باشید، میتوانید برنامههایی را برای انجام وظایف خاص ایجاد کنید. این موارد میتوانند وظیفههای بسیار سادهای مانند انتقال فایل از پوشهای به پوشهی دیگر باشد یا مثلا میتوانید برنامههای بسیار پیچیدهای به منظور رندر جهانهای سهبعدی در بازیهای کامپیوتری بنویسید.
به لطف زبان برنامهنویسی، ما میتوانیم کارهای بسیار پیچیدهای را با کامپیوتر انجام دهیم. در اصل، کامپیوترها همچنان بر مبنای باینری فعالیت میکنند که به آن زبان ماشین هم گفته میشود. باینری همان صفر و یکهای معروف است که مبنای کامپیوترها را تشکیل میدهند. به زبان بسیار ساده، زبانهای برنامهنویسی لایهای بر روی همین صفر و یکها هستند تا افراد با بتوانند راحتتر برنامههای موردنظر خود را بنویسند.
این در حالی است که اگر صرفا از راهکار باینری برای برنامهنویسی استفاده کنیم، حتی نوشتن یک اسکریپت ساده هم بسیار زمانبر خواهد بود. بنابراین بدون وجود زبانهای برنامهنویسی مختلف، امکان وجود توسعهی برنامههای پیچیده وجود ندارد.
سطوح زبانهای برنامهنویسی
به طور کلی زبانهای برنامهنویسی در دو دستهی سطح پایین و سطح بالا تقسیم میشوند. زبانهای سطح پایین معمولا از نظر عملکردی فاصلهی کمتری نسبت به هستهی سیستم دارند. به عنوان مثال زمان برنامهنویسی اسمبلی یکی از همین زبانهای برنامهنویسی سطح پایین محسوب میشود که عملا شباهت زیادی به رویکرد باینری دارند.
اما زبانهای سطح بالا، فاصلهی بیشتری از هستهی سیستم دارند اما در کل بهرهگیری از آنها راحتتر است زیرا کدهای خواناتری ارائه میدهند. خوانا بودن در زمینهی زبانهای برنامهنویسی به این معناست که در صورت آشنایی با زبان موردنظر، با خواندن تعدادی از کدها میتوانید تا حدی در مورد عملکرد بخش موردنظر آشنایی پیدا کنید.
مفسر در برنامهنویسی
باید خاطرنشان کنیم برنامهنویسی با زبانهای سطح بالا به معنای این نیست که دقیقا نحوهی کارکرد سیستم را مشخص میکنیم. در عوض، باید با یک واسطهی موسوم به مفسر یا مترجم باید ارتباط برقرار کنیم که دستورات را به کدهای باینری تبدیل میکند. این یعنی ابتدا آنچه که میخواهید انجام دهید را به مفسر اعلام کنید و سپس این واسطه با زبان ماشین با کامپیوتر و دیگر گجتها ارتباط برقرار میکند.
نکتهی قابل توجه این است که زبانهای برنامهنویسی مختلف از مفسرهای گوناگونی استفاده میکنند. به عنوان مثال با توجه به اینکه زبان برنامهنویسی اسمبلی بسیار نزدیک به زبان ماشین است، نیازی به ترجمهی کامل کدها ندارد و در نتیجه یک نوع مفسر نصفه و نیمه برای آن مورد استفاده قرار میگیرد.
توسعهی مفسر زبانهای برنامهنویسی کار بسیار پیچیدهای است. این یعنی به جای اینکه تغییر موقعیت مربع آبی را به صورت صفر و یک بنویسید، فقط کافی است مثلا یک خط کد ساده را تایپ کنید و مفسر سپس این کد را به زبان ماشین ترجمه میکند.
با توجه به اینکه کامپیوترها به راحتی نمیتوانند متوجه زبان روزمرهی انسانها شوند، بنابراین به ناچار باید از زبانهای برنامهنویسی استفاده کنیم که هم برای کامپیوترها و هم برای انسانها قابل درک هستند. البته در چند سال اخیر ابزارهای جذابی توسعه پیدا کردهاند که به کاربران اجازه میدهند بدون نیاز به برنامهنویسی، برنامههایی را توسعه دهند و بدون شک طی سال آینده این ابزارها با بهبود قابل توجهی روبرو میشوند.
یک زبان برنامهنویسی چگونه کار میکند؟
انتخاب کلمهی «زبان» به هیچ عنوان تصادفی نیست. مانند زبانهای انسانها، زبانهای برنامهنویسی هم هرکدام اصول و قواعد مشخصی دارند که برنامهنویسان باید به این قوانین پایبند باشند. اول از همه باید به مجموعهای از «سینتکسها» (syntax) اشاره کنیم که عملا همان کلمات و نمادهای قابل استفاده در یک زبان برنامهنویسی محسوب میشوند.
به عنوان مثال در زبان فارسی میتوانید بگویید که «گری کتابی به مارک داد.» در این جمله دقیقا میدانید چه کسی چه چیزی به چه نفری داده است. اما اگر بنویسید «مارک کتابی به گردی داد.» باز هم یک جملهی منطقی است ولی معنای متفاوتی دارد. اما اگر بنویسید «کتاب مارک گردی داد» در کل یک جملهی بیمعنی نوشتهاید.
همین موضوع دقیقا برای زبانهای برنامهنویسی صدق میکند. در این زبانها باید قواعد را رعایت کنید تا کدهای نوشته قابل تفسیر و اجرا باشند.
خوانایی کد
کدهای بسیار ساده در برخی زبانهای برنامهنویسی برای کاربران معمولی قابل تشخیص هستند. به عنوان مثال در زبان برنامهنویسی پایتون اگر به دنبال نمایش یک متن ساده هستید، کافی است بنویسید print(“Hello, world”). به همین سادگی یک خط کد نوشته میشود. اما طبیعتا اگر برنامهنویسی به همین سادگی بود، در حال حاضر تقریبا تمام کاربران میتوانستند چنین کاری انجام دهند.
بنابراین کدهای مربوط به برنامههای پیچیده حتی برای متخصصان هم چندان خوانایی بالایی ندارند و صرفا با یک نگاه به کد نمیتوانیم از عملکرد کلی سیستم سر در بیاوریم. در زبان انسانها، ما میتوانیم از کلمات مختلف برای اشاره به چیزهای مختلف استفاده کنیم. به عنوان مثال در زبان انگلیسی، ما اشیا را با “it” و افراد را با “she” یا “he” اشاره میکنیم. در زبانهای برنامهنویسی هم مثلا با استفاده از پردانتزها و کروشهها میتوانیم برای اشاره به موارد مختلف استفاده کنید. طبیعتا در هرکدام از زبانها قواعد گوناگونی در این زمینه وضع شده است.
کدام زبان برنامهنویسی را باید یاد بگیرید؟
با توجه به اینکه تعداد زبانهای برنامهنویسی بسیار زیاد است، نمیتوانیم یک گزینهی قطعی را به عنوان بهترین زبان برنامهنویسی معرفی کنیم. بین برنامهنویسها در این زمینه معمولا بحث و جدلهای زیادی شکل میگیرد. اما در نهایت با توجه به نیازهایی که دارید باید دست به انتخاب بزنید.
به عنوان مثال اگر به دنبال یک زبان برنامهنویسی همهفنحریف برای انجام کارهای مختلف هستید که یادگیری آن هم نسبتا ساده باشد، در این زمینه پایتون شهرت زیادی دارد. اگر به دنبال برنامهنویسی وب هستید، جاوااسکریپت را باید یاد بگیرید. اما در کل به سراغ هر زبانی که میروید، بهتر است به یادگیری آن ادامه دهید تا در زمینهی برنامهنویسی موردنظر خبره شوید. در نهایت باید بگوییم که اگر در یک زبان برنامهنویسی به حد خوبی از تخصص برسید، یادگیری زبانهای برنامهنویسی تقریبا همسطح آن چندان سخت و پیچیده نخواهد بود.
منبع: How To Geek