تتعدد اللغات الإجرائية الشهيرة المستخدمة في عالم البرمجة.

تعتبر اللغات الإجرائية من أكثر أنواع البرمجة شيوعًا، حيث يعتمد مطورو البرمجيات على الوظائف وأنماط محددة لإنشاء تطبيقات تتفاعل بشكل فعّال مع الحواسيب.

تساعد هذه اللغات في بناء برامج يمكن أن تفهمها وتنفذها أجهزة الحاسوب. في هذا المقال، سنقدم مفهوم البرمجة الإجرائية ونستعرض بعض الأمثلة عليها.

ما هي اللغات الإجرائية؟

• اللغة الإجرائية هي نوع من لغات البرمجة يُستخدم في الحواسيب لأداء مجموعة متنوعة من العمليات بشكل متسلسل.
  • تعتبر جزءًا من التصنيفات التقليدية للغات البرمجة المستخدمة من قبل المهندسين والمطورين.
  • يعتمد المطورون على الحدود والتفسيرات والعناصر لبناء كود يحقق أفضل أداء وتفاعل.
• تركز البرمجة الإجرائية على تنفيذ التعليمات خطوة بخطوة حتى يتم إنجاز المهمة بالكامل.
• قد تطرأ بعض التحديات أثناء تنفيذ البرامج، سواء بسبب استراتيجيات خاطئة أو من قلة التوافق.
  • تشمل هذه الاستراتيجيات استخدام أطر عمل متنوعة أو ذات نفس الإطار.
  • تُوفر معالجات الحاسوب دعمًا كبيرًا للغات البرمجة الإجرائية من خلال الفهارس والقواعد الخاصة بالانتقال والخروج.

أمثلة على اللغات الإجرائية

هناك العديد من اللغات البرمجية التي تندرج تحت هذا النوع، وإليكم بعضًا منها:

فورتران

• يمكن اعتبار أن العوامل المؤثرة في تطوير FORTRAN تعود إلى الاستثمارات في البرمجة منذ عام 1954.
• تؤثر تكلفة البرمجة بشكل كبير على كلفة تشغيل الحواسيب، ومع انخفاض الأسعار التجارية تزايد الإقبال عليها.
• وقد تمكن الباحث الأمريكي جون باكوس من إقناع رئيس شركة IBM بأن استخدام المجمعات سيمكن من تطوير لغة برمجة فعالة.

لغة الخوارزمية

• تم اقتراح تطوير لغات برمجة واسعة النطاق بين عامي 1956 و1959 لمعالجة مشكلات قابلية النقل.
  • وكانت هناك اتفاقيات لتبني لغة لوغاريتمية مشابهة لـ FORTRAN.
• بالنظر إلى أن لغة FORTRAN مرتبطة بشدة بأجهزة IBM، فلا يمكن اعتبارها لغة برمجة شاملة الاستخدام.

كوبول

• في السنوات التي تلت عام 1959، تعاونت البرمجة الأمريكية جريس هوبر مع مطوري FORTRAN لمناقشة احتياجات البرمجة في بيئات العمل.
  • هدفت المناقشات إلى تطوير لغة برمجة موحدة تناسب متطلبات الشركات.
• تظهر بعض العوائق في FORTRAN فيما يتعلق بإدارة كميات كبيرة من البيانات، وظيفة العد، وعدم التكامل مع أنظمة الحاسوب المختلفة.

بيسك

• قبل منتصف الستينيات، كانت عملية التسجيل بحاجة إلى نقل الأوامر يدويًا إلى أجهزة الحاسوب، مما استغرق وقتًا طويلاً.
• في عام 1964، تم تقديم BASIC، وهي لغة موجهة للمبتدئين تهدف إلى تسهيل عملية التعلم والاستخدام.
  • ركزت هذه اللغة على الاستقلالية وسهولة التنفيذ لمشاريع البرمجة.

باسكال

• أحدث نيكولاس ويرث، الباحث السويسري، لغة باسكال التي تسهم بشكل كبير في مفهوم البرمجة المنظمة.
  • أسهمت باسكال في تحسين معالجة البيانات وتنظيم البرامج عبر استخدام أنواع جديدة من المعلومات.

تابع أيضا:

الفروق بين اللغات الإجرائية وغير الإجرائية

• في اللغات الإجرائية، يُكتب البرنامج على شكل سلسلة من التعليمات، ويجب على المستخدم تحديد طريقة التنفيذ بشكل دقيق.
  • يتم تنفيذ التعليمات بالتسلسل بهدف حل مشاكل محددة.
• أما في اللغات غير الإجرائية، يتوجب على المستخدم تحديد العملية فحسب، دون الحاجة لوصف كيفية التنفيذ.
  • تعرف هذه اللغات أيضًا بلغة التطبيق أو الوظيفية، حيث يمكن استخدامها للبناء على وظائف موجودة.

البرمجة الإجرائية

• تعتبر البرمجة الإجرائية أسلوبًا يتبع نموذج البرمجة الأكثر انضباطًا.
  • حيث يوفر المبرمج للجهاز (حاسوب، هاتف ذكي، متحكم دقيق، …) خطوات واضحة لتنفيذ العمليات.
• يهدف هذا الأسلوب إلى تحقيق نتائج متوقعة، حيث يتم تنفيذ التعليمات بشكل متتابع لتحقيق أهداف معينة.
  • البرامج هنا تتكون من مجموعة من “الإجراءات” التي يتم استدعاؤها لإكمال الأهداف المحددة.
• قد يحدث خلط بين المفهومين “إجراء” و”وظيفة”، لكن ينبغي التفريق بينهما، حيث أن الإجراءات قد لا تعيد أي قيمة بل تؤدي مهمة معينة.

أهم خصائص البرمجة الإجرائية

• لا يوجد ارتباط بين البيانات والإجراءات، ما يعني عدم إمكانية تكوين كيانات معقدة تحتوي على بيانات كأعضائها.
  • رغم إمكانية تفاعل البيانات مع الإجراءات، فهي تظل كيانات مستقلة.
• يمكن استخدام مثال بسيط من لغة تدعم البرمجة الإجرائية، كـ C لشرح الفكرة.

• فإذا رغبنا في كتابة برنامج لحساب مربع الأعداد من 1 إلى 10، يمكن تحقيق ذلك من خلال إجراء بسيط.
  • الذي يتضمن حلقة تبدأ من 1 حتى 10، مع تخزين النتيجة في مصفوفة تتسع لـ 10 قيم.

متى يمكن استخدام البرمجة الإجرائية؟

تمثل البرمجة الإجرائية أبسط الطرق والأساليب في البرمجة، وغالبًا ما تكون الخيار الأول للمبرمجين المبتدئين.

توفر معظم اللغات البرمجية هياكل تحكم تدعم تنفيذ عمليات متنوعة كالتحكم في الحلقات والتفرعات.

تعتمد منطق البرمجة الإجرائية على كتابة تعليمات واضحة ومرتبة تؤدي المهام المحددة دون وجود تداخل بين البيانات والإجراءات.

تنعكس فعالية البرمجة الإجرائية في السيناريوهات التالية:

• عندما يمكن استخدام أسلوب “من أعلى إلى أسفل” لوصف العمليات المطلوبة، مما يحدد تدفق البيانات بشكل تسلسلي.
• عندما تكون الوظيفة ثابتة، مما يعني عدم الحاجة لتضافات أو تعديلات في المستقبل.
• عندما لا تتطلب حماية البيانات أو آليات أمان معقدة، حيث تفتقر البرمجة الإجرائية لهذه الجوانب.
• عندما تكون إعادة استخدام التعليمات ليست ذات أهمية، فكتابة التعليمات المحددة يعزز من احتياج المبرمج لكتابة نصوص جديدة.
• كمثال، إذا رغبنا في كتابة برنامج لقراءة قيمة مستشعر الحرارة وعرضها، فإن التعليمات الشديدة التحديد تصبح ضرورية لهذه العمليات.