כידוע, כדי לתקשר עם אדם, אנחנו צריכים שפה ספציפית, בדומה לתקשורת עם מחשבים, גם מתכנתים צריכים שפה שנקראת שפת תכנות.

הכלים המשמשים מהנדסי תוכנה לרשום חבילות מחשב הם שפות תכנות. הם האמצעים ליצירת אינטראקציה עם מערכות מחשוב ופיקוד. קיימות מספר שפות תכנות שונות, כל אחת עם היתרונות והחסרונות שלה. שפות מסוימות מתאימות יותר לתפקידים אופטימיים מאחרות. לדוגמה, שפות מסוימות מיועדות לתכנות בסיסיות, בעוד שאחרות מיועדות לתחומים ספציפיים כמו רשתות, יצירת סטטיסטיקות ופיתוח אתרים ואפליקציות.

לפני לימוד שפת התכנות, בואו נבין מהי שפה?

מה זה שפה?

שפה היא אמצעי תקשורת שרגילים אליו לחלוק רעיונות, דעות אחד עם השני . לדוגמה, אם אנחנו רוצים ללמד מישהו, אנחנו צריכים שפה שמובנת לשני המתקשרים.

מהי שפת תכנות?

שפת תכנות היא א שפת המחשב שמשמש את מתכנתים (מפתחים) לתקשר עם מחשבים . זוהי קבוצה של הוראות הכתובות בכל שפה ספציפית (C, C++, Java, Python) לביצוע משימה ספציפית.

שפת תכנות משמשת בעיקר לפתח יישומי שולחן עבודה, אתרי אינטרנט ויישומים ניידים .

מה הצורך בשפות תכנות?

מספר חבילות תוכנה נעשות באמצעות שפות תכנות, יחד עם:

• מבני הפעלה
• דפדפני אינטרנט
• אפליקציות סלולריות
• חבילות שולחן עבודה
• משחקי וידאו
• תוכנה כללית
• תוכנות הקשורות לעסקים
• מבנים משובצים

סוגי שפת תכנות

1. שפת תכנות ברמה נמוכה

שפה ברמה נמוכה היא תלוי במכונה (0 ו-1) שפת תכנות. המעבד מריץ תוכניות ברמה נמוכה ישירות ללא צורך במהדר או מתורגמן, כך שניתן להפעיל את התוכניות הכתובות בשפה ברמה נמוכה מאוד מהר.

שפה ברמה נמוכה מחולקת עוד יותר לשני חלקים -

אני. מכונת שפות

שפת מכונה היא סוג של שפת תכנות ברמה נמוכה. זה נקרא גם בשם קוד מכונה או קוד אובייקט . שפת מכונה קלה יותר לקריאה מכיוון שהיא מוצגת בדרך כלל בצורה בינארית או הקסדצימלית (בסיס 16). זה לא דורש מתרגם כדי להמיר את התוכניות מכיוון שמחשבים מבינים ישירות את תוכניות שפת המכונה.

היתרון של שפת המכונה הוא שהיא עוזרת למתכנת להפעיל את התוכניות מהר יותר משפת התכנות ברמה גבוהה.

ii. שפת אסמבלי

שפת הרכבה (ASM) היא גם סוג של שפת תכנות ברמה נמוכה המיועדת למעבדים ספציפיים. הוא מייצג את קבוצת ההוראות ב-a צורה סמלית ומובנת אנושית . הוא משתמש ב-assembler כדי להמיר את שפת ה-assembly לשפת מכונה.

סטרספ

היתרון של שפת assembly הוא שהיא דורשת פחות זיכרון ופחות זמן ביצוע כדי להפעיל תוכנית.

2. שפת תכנות ברמה גבוהה

שפת תכנות ברמה גבוהה (HLL) מיועדת פיתוח תוכנות ואתרי אינטרנט ידידותיים למשתמש . שפת תכנות זו דורשת מהדר או מתורגמן כדי לתרגם את התוכנית לשפת מכונה (הפעל את התוכנית).

היתרון העיקרי של שפה ברמה גבוהה הוא שכן קל לקריאה, כתיבה ותחזוקה .

שפת תכנות ברמה גבוהה כוללת Python, Java, JavaScript, PHP, C#, C++, Objective C, Cobol, Perl, Pascal, LISP, FORTRAN ושפת התכנות Swift .

שפה ברמה גבוהה מחולקת עוד יותר לשלושה חלקים -

אני. שפת תכנות מכוונת פרוצדורלית

שפת תכנות מכוון פרוצדורלי (POP) נגזרת מתכנות מובנה ומבוססת על קונספט קריאת ההליך. זה מחלק תוכנית לפרוצדורות קטנות הנקראות שגרות או פונקציות .

שפת תכנות מכוונת פרוצדורלית משמשת מתכנת תוכנה ליצירת תוכנית שניתן לבצע באמצעות עורך תכנות כמו IDE, Adobe Dreamweaver או Microsoft Visual Studio.

היתרון של שפת POP הוא שהיא עוזרת למתכנתים לעקוב בקלות אחר זרימת התוכנית וניתן לעשות שימוש חוזר בקוד בחלקים שונים של התוכנית.

היתרון של שפת POP הוא שהיא עוזרת למתכנתים לעקוב בקלות אחר זרימת התוכנית וניתן לעשות שימוש חוזר בקוד בחלקים שונים של התוכנית.

דוגמא: C, FORTRAN, Basic, Pascal וכו'.

ii. שפת תכנות מונחה עצמים

שפת תכנות מונחה עצמים (OOP) היא מבוסס על האובייקטים . בזה שפת תכנות, תוכניות מחולקות לחלקים קטנים הנקראים אובייקטים . הוא משמש ליישום ישויות בעולם האמיתי כמו ירושה, פולימורפיזם, הפשטה וכו' בתוכנית כדי להפוך את התוכנית לשימוש חוזר, יעיל וקלה לשימוש.

היתרון העיקרי של תכנות מונחה עצמים הוא ש-OOP הוא מהיר וקל יותר לביצוע, לתחזוקה, לשינוי, כמו גם לניפוי באגים.

הערה: שפת תכנות מונחה עצמים פועלת לפי גישה מלמטה למעלה.

דוגמא: C++, Java, Python, C# וכו'.

iii. שפה טבעית

שפה טבעית היא א חלק מהשפות האנושיות כגון אנגלית, רוסית, גרמנית ויפנית. הוא משמש על ידי מכונות כדי להבין, לתפעל ולפרש את השפה של האדם. זה משמש מפתחים כדי לבצע משימות כגון תרגום, סיכום אוטומטי, זיהוי ישות בשם (NER), מיצוי קשרים ופילוח נושאים .

היתרון העיקרי של השפה הטבעית הוא שהיא עוזרת למשתמשים לשאול שאלות בכל נושא ולהגיב ישירות תוך שניות.

3. שפת תכנות ברמה בינונית

שפת תכנות ברמה בינונית נמצא בין שפת התכנות ברמה נמוכה לשפת תכנות ברמה גבוהה . היא ידועה גם כשפת התכנות הביניים ופסאודו-שפת.

היתרונות של שפת תכנות ברמה בינונית הם בכך שהיא תומכת בתכונות של תכנות ברמה גבוהה, היא שפה ידידותית למשתמש, וקשורה קשר הדוק לשפת מכונה ולשפת אנושית.

דוגמא: C, C++, שפה

מהו מנגנון הפעולה של שפות תכנות?

בקיצור, מתכנת כותב סט הוראות למחשב לאחר שהוא כותב קוד בשפת תכנות. פקודות אלו כוללות הוראה למערכת המחשב לבצע חישוב מתמטי קשיח או להדפיס הודעה למסך. לאחר הכתיבה, יש להמיר את הקוד ישירות לשפה שהמערכת יכולה להבין. זה מסתיים על ידי שימוש במהדר או מתורגמן. קוד מכונה הוא השפה ברמה נמוכה שמעבד המחשב מכיר ומתורגמת מהקוד באמצעות מהדר; מבלי לשנות את הקוד לקוד מכונה, מתורגמן מריץ את הקוד במהירות.

שפת התכנות הנפוצה ביותר

כפי שכולנו יודעים, שפת התכנות הופכת את חיינו לפשוטים יותר. נכון לעכשיו, כל המגזרים (כמו חינוך, בתי חולים, בנקים, רכב ועוד) תלויים לחלוטין בשפת התכנות.

ישנן עשרות שפות תכנות המשמשות את התעשיות. כמה שפות התכנות הנפוצות ביותר ניתנות להלן -

1. פייתון

פִּיתוֹן היא אחת משפות התכנות הידידותיות למשתמש הנפוצות ביותר. זוהי שפת תכנות בקוד פתוח וקלה ללמידה שפותחה בשנות ה-90. זה משמש בעיקר בלמידה חישובית, בינה מלאכותית, ביג דאטה, יישומי שולחן עבודה מבוססי ממשק משתמש, ורובוטיקה .

הגדר מפריד java

יתרונות

• Python קל לקריאה, קל להבנה וקל לכתיבה.
• זה משתלב עם שפות תכנות אחרות כמו C, C++ ו-Java.
• Python מבצעת קוד שורה אחר שורה, כך שקל למתכנת למצוא את השגיאה שהתרחשה בקוד.
• Python הוא בלתי תלוי בפלטפורמה, כלומר אתה יכול לכתוב קוד פעם אחת ולהריץ אותו בכל מקום.

חסרונות

• Python אינה מתאימה לפיתוח אפליקציות ומשחקים ניידים.
• Python עובד עם המתורגמן. זו הסיבה שהוא איטי יותר משפות תכנות אחרות כמו C ו-C++.

2. ג'אווה

Java היא שפת תכנות ברמה גבוהה פשוטה, מאובטחת, בלתי תלויה בפלטפורמה, אמינה, ניטראלית בארכיטקטורה פותח על ידי Sun Microsystems בשנת 1995 . כעת, Java נמצאת בבעלות אורקל. הוא משמש בעיקר לפיתוח יישומי בנק, קמעונאות, טכנולוגיות מידע, אנדרואיד, ביג דאטה, קהילת מחקר, אינטרנט ושולחן עבודה.

יתרונות

• ג'אווה קלה לכתיבה, קומפילציה, למידה וניפוי באגים בהשוואה לשפות תכנות אחרות.
• זה מספק יכולת להפעיל את אותה תוכנית בפלטפורמות שונות.
• זוהי שפת תכנות מאובטחת מאוד מכיוון שב-java, אין מושג של מצביעים מפורשים.
• הוא מסוגל לבצע מספר משימות בו זמנית.

חסרונות

• Java צורכת יותר זיכרון ואיטית יותר משפות תכנות אחרות כמו C או C++.
• זה לא מספק מתקן גיבוי.

3. ג

ג הוא שפת תכנות מחשב פופולרית, פשוטה וגמישה לשימוש כללי. דניס מ' ריצ'י מפתח אותו ב-1972 ב-AT&T. זהו שילוב של שפת תכנות ברמה נמוכה וגם של שפת תכנות ברמה גבוהה. הוא משמש לעיצוב יישומים כמו עורכי טקסט, מהדרים, התקני רשת ועוד רבים .

יתרונות

• קל ללמוד שפת C.
• זוהי שפת תכנות מהירה, יעילה, ניידת, קלה להרחבה, חזקה וגמישה.
• הוא משמש לביצוע חישובים ופעולות מורכבות כגון MATLAB.
• הוא מספק הקצאת זיכרון דינמית להקצאת זיכרון בזמן הריצה.

חסרונות

• בשפת התכנות C, קשה מאוד למצוא את השגיאות.
• C אינו תומך במושגים של בנאים, הורסים, הפשטה, פולימורפיזם, אנקפסולציה ומרחב שמות כמו OOPs.

4. C++

C++ היא אחת מאלפי שפות התכנות שבהן אנו משתמשים לפיתוח תוכנה. שפת התכנות C++ פותחה על ידי Bjarne Stroustrup בשנת 1980 . זה דומה לשפת התכנות C אך כולל גם כמה תכונות נוספות כגון טיפול בחריגים, תכנות מונחה עצמים, בדיקת סוגים וכו' .

יתרונות

• C++ היא שפת תכנות מובנית פשוטה וניידת.
• זה תומך בתכונות OOPs כגון הפשטה, ירושה, Encapsulation.
• הוא מספק הפשטה ברמה גבוהה ושימושי לשפת תכנות ברמה נמוכה, ויעיל יותר למטרות כלליות.
• C++ תואם יותר לשפת C.

חסרונות

• שפת התכנות C++ אינה מאובטחת בהשוואה לשפות תכנות אחרות כמו Java או Python.
• C++ לא יכול לתמוך באיסוף אשפה.
• קשה לנפות באגים ביישומי אינטרנט גדולים ומורכבים.

5. C#

C# ( מבוטא כ-C חד ) היא שפת תכנות מודרנית, לשימוש כללי ומונחה עצמים המשמשת עם שירותי אינטרנט מבוססי XML בפלטפורמת NET. זה נועד בעיקר לשפר את הפרודוקטיביות ביישומי אינטרנט. קל יותר ללמוד עבור אותם משתמשים שיש להם ידע מספיק בשפות תכנות נפוצות כמו C, C++ או Java.

יתרונות

• C# היא שפת תכנות מודרנית, בטוחה, קלה, מהירה וקוד פתוח המשולבת בקלות עם Windows.
• התחזוקה של C# (C sharp) נמוכה יותר משפת התכנות C++.
• C# היא שפת תכנות טהורה מונחה עצמים.
• C# כולל מתקן גיבוי זיכרון חזק. לכן הוא מונע את בעיית דליפת הזיכרון.

חסרונות

• C# פחות גמיש מכיוון שהוא מבוסס לחלוטין על Microsoft .Net framework.
• ב-C#, קשה לכתוב, להבין, לנפות באגים ולתחזק יישומים עם ריבוי הליכים.

6. JavaScript

JavaScript הוא סוג של שפת סקריפטים שמשמש גם בצד הלקוח וגם בצד השרת. הוא פותח ב- שנות ה-90 עבור דפדפן האינטרנט Netscape Navigator. זה מאפשר למתכנתים ליישם תכונות מורכבות כדי להפוך את דפי האינטרנט לחיים. זה עוזר למתכנתים ליצור אתרים דינמיים, שרתים, יישומים ניידים, גרפיקה מונפשת, משחקים ועוד.

יתרון

• JavaScript עוזר לנו להוסיף התנהגות ואינטראקטיביות בדף האינטרנט.
• ניתן להשתמש בו כדי להפחית את זמן הטעינה מהשרת.
• יש לו את היכולת ליצור אתרים אטרקטיביים ודינאמיים וממשקים עשירים.
• JavaScript היא שפת תכנות פשוטה, רב-תכליתית וקלת משקל.
• JavaScript והתחביר שלו קלים להבנה.

חִסָרוֹן

• JavaScript מבוסס לחלוטין על הדפדפן.
• זה לא תומך בירושה מרובה.
• זה פחות מאובטח בהשוואה לשפות תכנות אחרות.

7. ר

נכון לעכשיו, תכנות R היא אחת משפות התכנות הפופולריות שבהן נעשה שימוש ניתוח נתונים, מחקר מדעי, אלגוריתמים של למידת מכונה ומחשוב סטטיסטי. הוא פותח בשנת 1993 על ידי רוס איהקה ורוברט ג'נטלמן. זה עוזר למשווקים ולמדעני נתונים לנתח, להציג ולהמחיש בקלות נתונים.

יתרונות

• תכנות R מספק תמיכה נרחבת עבור Data Wrangling.
• הוא מספק ממשק קל לשימוש.
• זה פועל על כל פלטפורמה כמו Windows, Linux ו-Mac.
• זוהי שפת תכנות בקוד פתוח ובלתי תלויה בפלטפורמה.

חסרונות

• תכנות R אינו תומך בגרפיקה תלת מימדית.
• זה איטי יותר משפות תכנות אחרות.

8. PHP

PHP מייצג Hypertext Preprocessor . זוהי שפת סקריפטים בעלת קוד פתוח ועוצמתית בצד השרת המשמשת בעיקר ליצירת אתרים סטטיים ודינאמיים. הוא פותח על ידי רסמוס ליירד ב-1994 . בתוך ה-php, אנו יכולים גם לכתוב HTML, CSS ו JavaScript קוד. כדי לשמור קובץ php, סיומת הקובץ .php משמשת.

יתרונות

• PHP היא שפת תכנות מאובטחת וקלה יותר לשימוש.
• הוא תומך בספריות מקוונות חזקות.
• ניתן להפעיל אותו במגוון מערכות הפעלה כמו Windows, Linux ו-Mac.
• הוא מספק תאימות מצוינת לשירותי ענן.

חסרונות

• PHP אינה מסוגלת לטפל במספר רב של אפליקציות ואינה מתאימה ליישומים גדולים.
• זה די קשה לתחזק.

9. לך

לכו או גולנג זה שפת תכנות בקוד פתוח . הוא משמש לבניית תוכנה פשוטה, אמינה ויעילה. הוא פותח על ידי רוברט גרייזמר, רוב פייק וקן תומפסון .

יתרונות

• שפת Go קלה ללמידה ולשימוש.
• זה מגיע עם כלי הבדיקה המובנים.
• Go היא שפת תכנות מהירה.

חסרונות

• שפת Go לא תומכת בגנריות.
• זה לא תומך בטיפול בשגיאות.
• זה תומך בחוסר מסגרות.

10. רובי

Ruby היא שפת תכנות עם קוד פתוח, תכלית כללית וטהורה מונחה עצמים שפורסמה ב 1993 . הוא משמש בפיתוח אתרים קדמי וגב. זה בעיקר תוכנן לכתיבת סקריפטים של CGI (Common Gateway Interface). .

יתרונות

• רובי תומך בכלים שונים של GUI (ממשק משתמש גרפי) כמו GTK ו-OpenGL.
• הוא משמש לפיתוח יישומי אינטרנט וגם אינטראנט.
• הקוד שנכתב ברובי קטן ומכיל פחות מספר שורות.

חסרונות

מערך החזרה של java

• רובי איטי יותר משפות תכנות אחרות.
• קשה מאוד למתכנתים לנפות באגים בקוד שנכתב ברובי.

איזו שפת תכנות עלי ללמוד קודם?

הרצונות שלך יחליטו איזו שפת תכנות מתאימה לצרכים שלך. אם אתה מעוניין בתכנות רב תכליתי, אתה יכול להשתמש ב- Python או Java. שתי השפות הללו נמצאות בשימוש נרחב וכוללות קבוצות מפתחים גדולות המסייעות לך להסתכל על בעיות ולפתור אותן.

הסתכל ישר לתוך שפה שנעשתה במיוחד עבור האזור שבו אתה מעוניין. לדוגמה, עליך לחקור HTML, CSS ו-JavaScript למקרה שאתה מעוניין בפיתוח אתרים. R או Python הן חלופות ראויות למקרה שאתה מתעניין בתחומים סטטיסטיים וטכנולוגיים.

אסטרטגיות לרכישת ידע בשפת מחשב

ישנן מספר שיטות ספציפיות להתאמת שפות תכנות. אתה יכול לצפות בספר אלקטרוני, לצפות בסרטון חינוכי או לבחור מאמר מתאים. יש גם כל כך הרבה משאבים אינטראקטיביים יחד עם מגרשי קידוד לתרגול. כתיבת קוד היא דרך טובה מאוד ללמוד על שפת תכנות. כתוב תוכניות קלות מלכתחילה כנקודת התחלה מועילה, ולאחר מכן תוכל לצבוע את דרכך להרבה מאוד תוכניות מסובכות יותר. צור את התוכנה שלך או תרום לקוד פתוח.

ניתן לחקור שפת תכנות באמצעות הגישות הבאות:

• התחל בהיכרות עם יסודות התכנות, המורכבים ממשתנים, לולאות והצהרות מותנות.
• בחר שפה שיש לה רשת ענקית של מתכנתים והיא מפורסמת.
• גלה מומחיות יוצאת דופן בחומרים, כולל מדריך אינטרנט, נתיב מקוון או ספר אלקטרוני. כתוב קוד באופן קבוע כתרגיל.
• אל תהסס לבקש עזרה ממתכנתים שונים.

סיכום

עבור מתכנתים שיוצרים תוכנות, שפות תכנות הן חיוניות. הם מועסקים בשיפור מגוון מוצרי תוכנה בגודל מלא, הכוללים משחקי וידאו, אפליקציות לנייד ומבנים עסקיים. שפות תכנות מסופקות במגוון עצום, לכל אחת יתרונות וחסרונות. יש נכסים רבים שיעזרו לך להתחיל אם אתה מעוניין ללמוד את התוכנית. הגישה החכמה ביותר להשגת ידע בשפת תכנות היא לתרגל פיתוח קוד על בסיס קבוע. אתה יכול ללמוד איך לקוד וליצור את התוכנה שלך עם מספר ניסיונות וכוח רצון.