لغات برمجه

Programming language - Langage de programmation

لغات البرمجة

 

لغة البرمجة programming language هي لغة مؤلفة من مجموعة من المحارف والقواعد الناظمة لها في رموز وكلمات وتعليمات للتعبير عن الخوارزمية بهدف تنفيذها على الحاسوب. تتضمن هذه القواعد آليات التصريح عن المتحولات variables في الأنماط المختلفة مثل: نمط الأعداد الصحيحة integers - نمط الأعداد الحقيقة أو الكسرية real - المحارف characters وسلاسل المحارف strings - الجداول arrays والمصفوفات matrices - التسجيلات records - الملفات files - المؤشرات pointers، وأوامر التحكم التي تسمح بمعالجة هذه المتحولات مثل: تعليمة الإسناد (=,=:) والتعليمات الشرطية if then else, switch, case, go to، والتعليمات الحلقية while, do, until, for وتعليمات القراءة والكتابة من/على الشاشة أو من/على الملفات read, write, scanf, printf, input وتعليمات الحجز في الذاكرة new, malloc, free، والعمليات الأساسية مثل: العمليات الحسابية (+, -, ×, /,<<,>>,div, mod ) والبوليانية (=>, =<>,< ,> ,=<) والمحرفية chr, ascii, ord.

لمحة تاريخية

ظهر في النصف الثاني من القرن العشرين العديد من لغات البرمجة. في البداية كان على المبرمجين كتابة برامجهم بلغة الآلة machine language، وهي لغة مرمّزة بالبتات الإثنانية binary (0, 1) يمكن للحاسوب فهمها وبرمجتها من دون اللجوء إلى أي عملية تحويل أو تصريف compilation أو تفسير interpretation. تمثّل البتات الإثنانية فيها رموز العمليات ومواقع الذاكرة وقيم المتحولات، ولكن من العسير جداً كتابة البرامج فيها. ظهر بعد ذلك لغات التجميع assembly languages التي سمحت للمبرمج بالتعبير عن العمليات برموز محرفية (مثل: ADD للتعبير عن الجمع، وSUB للتعبير عن الطرح). على الرغم من أن البرمجة بلغات التجميع أبسط بكثير من لغة الآلة إلاّ أنها بقيت بعيدة عن اللغات الطبيعية التي يسهل على الإنسان التعامل معها على نحوٍ أفضل، كما أن كل لغة تجميع ترتبط ارتباطاً وثيقاً بنوع المعالج الصغري microprocessor الذي يميز العتاد المادي لأي حاسوب. وهكذا ظهرت لغات البرمجة عالية المستوى (وتُسمى أيضاً لغات الجيل الثالث) أقرب إلى اللغات الطبيعية ومستقلة عن العتاد المادي للحاسوب. كانت أولى هذه اللغات هي لغة FORTRAN (FORmula TRANslation) التي ظهرت في عام 1956 وكانت موجهة نحو البرمجة العلمية والرياضية، ومازال العديد من المكتبات البرمجية الرياضية مكتوباً بها حتى اليوم، لكنها كانت صعبة الاستخدام في المجالات الأخرى كالبرمجة الإدارية. ثم ظهرت لغة (COBOL) COmmon Business-Oriented Language في عام 1960 وكانت كلماتها وقواعدها قريبة من اللغة الإنكليزية ومناسبة جداً للتطبيقات الإدارية، وقد استخدمت استخداماً واسعاً ومُثّل التاريخ فيها بخانتين فقط. وكان ذلك من أهم ما سبب بما سُمي بمشكلة العام 2000. ظهرت بعد ذلك لغة BASIC (Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code) وانتشرت انتشاراً واسعاً في المدارس والأعمال والمنازل (مع انتشار الحواسيب الشخصية) بسبب بساطتها الشديدة وسهولة تعلّمها. وظهرت في فترة السبعينيات لغة C الشهيرة ذات المرونة الكبيرة التي تتركز تطبيقاتها في برمجة نظم التشغيل operating systems والمصرّفات compilers وبرمجيات التحكم بالمنظومات الصناعية، بسبب كونها لغة عالية المستوى تتضمن فاعلية لغة التجميع. كما ظهرت أيضاً لغة PASCAL التي اشتهرت بكونها لغة تعليمية مهيكلة دقيقة التنميط.

تميزت حقبة الثمانينيات بظهور لغات البرمجة الغرضية التوجهobject-oriented programming languages واللغات الكتلية modular languages التي عكست تطور مفاهيم هندسة البرمجيات software engineering. كانت البداية الفعلية للغات البرمجة الغرضية التوجه مع لغة 80 smalltalk، ثم ترسخت أكثر مع لغة ADA التي طورتها وزارة الدفاع الأمريكية، ثم حققت انتشارها الواسع مع لغة ++C التي دعمت لغة C الواسعة الانتشار أصلاً بمفاهيم البرمجة غرضية التوجه. أمّا في اللغات الكتلية فإن خير من يمثّلها هي لغة MODULA-2 التي هي بمنزلة تطوير للغة Pascal المهيكلة، كما يمكن عدّ لغة ADA من أهم هذه اللغات.

شهدت حقبة التسعينيات تطورين بارزين هما: الوسائط المتعددة والفائقة multimedia and hypermedia وشبكة الإنترنت العالمية وخدمتها الأساسية الشبكة العنكبوتية العالمية <world wide web أو «الوب» اختصاراً، وقد انعكس ذلك مباشرةً على تطوّر لغات البرمجة. لذلك ظهرت بدءاً من النصف الأول من هذه الحقبة لغات البرمجة المرئية visual programming languages، وهي لغات منتشرة أصلاً لكنها طُعّمت بمزايا التعامل مع الواجهات الرسومية والاستجابة إلى الأحداث التي يقوم بها المستخدم ولذلك يمكن تسميتها باللغات الموجّهة بالأحداث event-driven languages مثل: لغة visual basic - لغة visual C - لغة delphi - لغة visual  C++ .

ولعلّ أهم ما يميز هذه الحقبة ظهور لغة Java [ر] التي تحوي دعماً خاصاً لكي تنفذ من خلال الوب. وهي لغة كائنية المنحى تشبه كثيراً لغة ++C وإن كانت تختلف عنها بأمور جوهرية أهمها عدم تقبل تعليمات لغة C. يولّد تصريف لغة جافا برامج تنفيذية صغيرة يسهل تحميلها عبر الإنترنت. كما ظهر أيضاً العديد من لغات البرمجة المرتبطة ارتباطاً وثيقاً بالإنترنت: مثل اللغات الخطاطية Javascript, JScript, VBScript المستخدمة في إعطاء صفحات الوب إمكانات ديناميكية وتخاطبية مع المستخدم من خلال دمجها مع لغات التأشير[ر] markup languages المستخدمة أصلاً لتصميم هذه الصفحات (كلغتي HTML EXML) - ولغات برمجة أخرى تفيد في الربط بين صفحات الوب وقواعد المعطيات databases الموجودة على المخدّمات servers مثل لغة PERL ولغة ASP.

تنبغي الإشارة أيضاً إلى أنه قد ظهر أيضاً في النصف الثاني من القرن العشرين العديد من اللغات العالية المستوى الخاصة التي تملك ميزات مناسبة لتطبيقات محدّدة. هناك من الأمثلة على هذه اللغات: لغة APT (Automatically Programmed Tools) المستخدمة في التحكم الرقمي بالآلات الصناعية، ولغة GPSS (General Purpose Simulation System) المستخدمة في بناء نماذج المحاكاة، ولغة LISP (LISt Processing) المناسبة لمعالجة الرموز والقوائم والمستخدمة في تطبيقات الذكاء الصنعي[ر] artificial intelligence، ولغة PROLOG (PROgrammation LOGique) المحاكية للجمل المنطقية من الدرجة الأولى والمستخدمة في تطبيقات معالجة اللغات الطبيعية natural language processing.

ظهرت أيضاً ما سُميت لغات بالجيل الرابع  4 th generation languages، وهي لغات أكثر قرباً إلى اللغات الطبيعية وموجهة نحو الاستفسار والبحث في قواعد المعطيات مثل لغة الطلبات المهيكلة structured query language (SQL) وFOCUS و dBase.

مكونات لغة البرمجة:

على الرغم من اختلاف لغات البرمجة فيما بينها إلا أنها جميعاً تعمل وفق مبدأ رئيسي واحد، فالبرنامج الحاسوبي المكتوب بلغة برمجة ما، يتألف من سلسلة من الأوامر والتعليمات التي يجب على الآلة أن تنفذها. تنفذ الآلة المعلومات بترتيب قراءتها لها من الملف (أي من الأعلى إلى الأسفل) إلى أن تصل إلى تعليمات تفرّع branching instructions توجهها نحو تنفيذ مجموعة تعليمات من دون مجموعة أخرى. ويستمر تنفيذ التعليمات بهذا الشكل حتى بلوغ نهاية البرنامج.

1ـ مفهوم المتحول variable:

في معظم لغات البرمجة تُستخدم المتحولات. يعبّر المتحول عن مكان تخزين المعطيات في الذاكرة، ويقوم المبرمج بإعطائه اسماً، ويمكنه أن يضع فيه المحتوى المناسب. على سبيل المثال يمكن أن يُسمى متحول ما بـ xy ويوضع فيه العدد 8.

2ـ نمط المعطيات data type:

في بعض لغات البرمجة، يمكن أن يدل متحول ما على أي نمط من المعطيات (أي يمكن أن يخزن فيه عدد صحيح أو محرف)، تُسمى مثل هذه اللغات لغات غير منَمَّطة non typed languages. توجد لغات أكثر تطوراً مثل (C أو جافا) وهي لغات منمّطةtyped languages، أي إن لكل متحول فيها نمط خاص للمعطيات التي يمكن أن يحتويها، وفي لحظة التصريح عن تسمية متحول ما، يجب أن يُبيَّن نمط المعطيات الذي يجب أن يحتويه هذا المتحول. ويرتبط نمط المتحول بعدد الثمانيّات التي يجب أن يحجزها المترجم للمتحول -وهو عدد الثمانيّات التي ستُرَمَّز المعطيات ضمنها- وبطريقة ترميزها.

3ـ بنى المعطياتdata structures:

توفّر معظم لغات البرمجة طرائق لتجميع المعطيات في بنى أكثر تعقيداً، فيجري تعريف نمط جديد غير موجود في أصل اللغة باستخدام مفاهيم المصفوفات، والقوائم، والمكدسات والملفات، ويُعطى اسماً جديداً.

كما تسمح اللغات غرضية التوجه object oriented languages بتعريف بنى معطيات جديدة تسمى أغراضاً objects لها بنية داخلية خاصة وسلوك خاص.

4ـ النحو syntax:

تحتاج لغات البرمجة إلى قواعد نحوية، إذ لا يمكن أن تُكتب الأوامر للحاسوب كيفما اتفق. وهكذا تعرّف اللغة عبارات أساسيةelementary statements تستخدم كلمات مفتاحية وبنى نحوية خاصة.

وتختلف اللغات بعضها عن بعض بطرق تجميع هذه العبارات الأساسية، وهكذا يمكن كتابة برامج تشمل أنواعاً مختلفة من المدخلات، كما تستطيع أن تنفذ عدة أشكال من تدفق التحكم (التفرّع branching، الحلقات loops، الرجوع إلى الوراء backtracking).

تصنيف لغات البرمجة

يمكن تصنيف لغات البرمجة وفق عدة معايير مختلفة مثل: طريقة التصميم والبرمجة - الحقبة الزمنية - سهولة التعلّم - طبيعة التطبيقات المناسبة - قدرتها التعبيرية - وغيرها. قد يكون من الأنسب تصنيف هذه اللغات بحسب المعيار الأول على النحو الآتي:

آـ اللغات الإجرائية

تتميز هذه اللغات بطريقة التصميم البرمجي من الأعلى إلى الأسفل حيث تجري تجزئة المسألة المطلوبة إلى مسائل جزئية، ثم تجزئة المسائل الجزئية إلى مسائل أصغر، وهكذا حتى الوصول إلى مسائل يمكن برمجتها مباشرةً بوساطة إجراءات procedures أو توابع functions. ويكون إجراء المسألة الجزئية في مستوى ما تجميعاً لإجراءات المسائل التي يتألف منها، ويصبح بالتالي البرنامج تجميعاً لكل المسائل الجزئية إضافةً إلى سيناريو استدعاء هذه الإجراءات عند الحاجة. تتضمّن معظم هذه اللغات أنماط المعطيات الأساسية وأوامر التحكم الأساسية. ويوضح الجدول (1) المعلومات الأساسية عن أهمّ لغات البرمجة الإجرائية.

اسم اللغة	بيئة العمل	نوع الترجمة	التطبيقات المناسبة	المصمّمون وتاريخ التصميم الأولي
ABC	Unix, Macintosh, MS-DOS	مفسّرة	مفسّرات اللغات الطبيعية وقواعد البيانات	Geurts & Meertens, 1975-82
Alef	Plan 9	مصرّفة	تطوير تطبيقات الشبكة	P. Winterbottom et al. Bell Labs (Lucent), 1995
Algol	DOS, Mainframe	مصرّفة	علمية وصناعية عمومية	J. Backus and P. Naur, 1958-60.
Basic	DOS	مفسّرة	عمومية وتعليمية	John Kemeny & Thomas Kurtz, Dartmouth, 1963-64
BCPL	Unix, Amiga, MS-DOS	مصرّفة إلى رماز خاص	تطوير التطبيقات الصغيرة وخصوصاً لنظم التشغيل	Martin Richards, Cambridge University, 1966-67
Bliss	PDP, DECsystem, VAX	مفسّرة	تطوير تطبيقات لنظم التشغيل	Wulf, Russell et al. DEC, 1970
C	Unix, PC, Macintosh, mainframe	مصرّفة	عمومية وجيدة في نظم التشغيل والمترجمات	Ritchie & Thompson, 1972-73; Kernighan & Ritchie, 1978
CLU	Unix	مصرّفة	عمومية وجيدة خصوصاً في تصميم لغات البرمجة	B. Liskov et al. 1974-77
CMS-2	معظم البيئات	مصرّفة	تطبيقات الزمن الحقيقي المضمّنة للبحرية الأمريكية	Rand Corporation, US Navy, 1974
Cobol	Unix, DOS, Windows	مصرّفة	عمومية وجيدة في الأتمتة الإدارية وفي مجال الأعمال كالمصارف والمصانع	US DOD GPO, 1960; CODASYL Committee, 1960.
Coral 66	VAX, VMS	مصرّفة	تطبيقات الزمن الحقيقي	Royal Signals & Radar Establishment, Malvern UK, 1964-66
cT	Unix, Windows, Macintosh	مصرّفة	تطبيقات الإحياء animation وبناء الواجهات التخاطبية متعددة الوسائط multimedia	Andersen, Sherwood et al. Carnegie-Mellon, 1990-94
Fortran,	Unix, Dos, VAX	مصرّفة	التطبيقات العلمية والرياضية وحسابات الفاصلة العائمة	John Backus, IBM, 1954-57
Jovial	DOS, Mainframe	مصرّفة	تطوير التطبيقات الكبيرة في هندسة البرمجيات ونظم الزمن الحقيقي	Jules Schwartz et al. SDC, 1959-60
ICI	Unix, DOS, Windows, Macintosh	مفسّرة	تطوير التطبيقات	Tim Long, 1992
Icon	UNIX, DOS, OS/2, VMS, Windows, Macintosh	مفسّرة	معالجة المعطيات وسلاسل المحارف	R.E. Griswold, 1977
InterCall	DOS, Unix; Mainframe	مصرّفة	عمومية	D.R. Woods and J.M. Lyons, 1972
Limbo	Inferno, Unix, Windows, Plan9	مصرّفة إلى رماز ثماني	تطوير التطبيقات والنظم المحمولة embedded systems	Doward, Winterbottom, & Pike, Lucent Technologies, 1996
Modula-2	Unix, PC, VMS	مصرّفة	عمومية وجيدة في تعلّم البرمجة وصيانة تطبيقات هندسة البرمجيات	Niklaus Wirth, 1980
Pascal	Unix, PC, Macintosh	مصرّفة	عمومية وجيدة خصوصاً في تعلّم البرمجة	Niklaus Wirth, 1968-71
PL/1, PLC	mainframe, WindowsNT, OS/2, Unix	مصرّفة	عمومية	George Radin, IBM, 1964
SETL	DOS, Unix, Macintosh	مصرّفة	تطبيقات المجموعات	Jacob T. Schwartz, 1969; Courant Institute, 1970
Terse	DOS, Windows	مصرّفة	تطبيقات المعالجة الصغرية Intel x86	Jim Neil, 1987
Turing	Windows, Macintosh, Unix	مصرّفة	تعليمية	R.C. Holt et al. Univ. of Toronto, 1987

الجدول (1): أهمّ لغات البرمجة الإجرائية

ب ـ لغات البرمجة الرياضية ولغات المحاكاة

هي لغات مختصة بالحسابات العلمية والرياضية والهندسية وطرق نمذجة ومحاكاة النظم، ولذلك فهي تحوي غالباً مجموعة صغيرة نسبياً من ميزات لغات البرمجة التقليدية، ومجموعة كبيرة من التعليمات والأدوات الرياضية اللازمة لزيادة فاعلية هذه التطبيقات. يحوي الجدول (2) المعلومات الأساسية عن أهمّ لغات البرمجة الرياضية ولغات المحاكاة.

اسم اللغة	بيئة العمل	نوع الترجمة	التطبيقات المناسبة	المصمّمون وتاريخ التصميم الأولي
APL	معظم البيئات	مفسّرة	الحسابات الرياضية ومعالجة المصفوفات	Iverson et al. IBM, 1960s
CSP	DOS	مفسّرة	وصف ومحاكاة الحسابات التفرعية	C.A.R. Hoare, 1978
Formac	معظم البيئات	مصرّفة	الحسابات العلمية والهندسية	Jean Sammet et al. IBM, 1964.
GPSS	Mainframe	مصرّفة	نمذجة النظم ومحاكاة الأحداث المتقطعة ونمذجة إجراءات الواقع الحقيقي	G. Gordon, IBM, 1961
Magma	Unix, PC	مفسّرة	برمجة رياضية عالية المستوى	J. Cannon, et al. 1993
Mathematica	Windows, Macintosh, Unix	مفسّرة	التطبيقات الرياضية الرمزية والبيانية الأكاديمية والصناعية	Stephen Wolfram, 1987
Reduce	معظم البيئات	مفسّرة	الجبر والرياضيات الرموزية	Anthony Hearn, RAND Corp, 1963
S	Unix, PC	مفسّرة	الإحصاء والنمذجة الرقمية وتحليل المعطيات والمحاكاة	R.A. Becker et al. 1977-84
SLAM	Unix, mainframe, Windows	مفسّرة	نمذجة النظم المتقطعة ومحاكاة جدولة الخدمات والتصنيع واللوجستية العسكرية وبنيان الحواسيب والأرتال.	A.A.B. Pritsker et al. 1976-77
SmiScript	معظم البيئات	مفسّرة	نمذجة الأحداث المتقطعة والمستمرة	H. Markowitz et al. Rand Corporation, 1962
VHDL	Unix	مفسّرة	الدارات الرقمية المتكاملة	M.R. Shahdad et al. 1985; IEEE Standard 1076, 1987
Yorick	Unix, Linux, Macintosh,, Windows	مفسّرة	تحليل المعطيات والبيانيات	Lawrence Livermore National Laboratory, 1994

الجدول (2): أهمّ لغات البرمجة الرياضية ولغات المحاكاة

ج ـ لغات البرمجة غرضية التوجه

تتميز هذه اللغات بطريقة التصميم البرمجي من الأسفل إلى الأعلى، حيث يجري أولاً تعريف الفئات classes التي تُستخدم في توليد الأغراض objects، ثم يجري بناء البرنامج كسيناريو لتبادل الأغراض فيما بينها الرسائل التي تؤدي إلى تحريض الطرائق methods التي تنفّذها، بغض النظر عن كيفية بنائها في الأغراض. تتضمن هذه اللغات المفاهيم التالية: مبدأ الكبسلة Encapsulation أو تجميع المعطيات مع الطرق التي تعمل عليها انتساخ instantiation الأغراض عن الفئات - وراثة inheritance الخصائص والطرق - مبدأ إعادة الاستخدام reusability - إخفاء المعطيات data hiding - مفاهيم التحميل الزائد وإعادة التعريف والتجريد، ويحوي الجدول (3) المعلومات الأساسية عن أهمّ اللغات الكائنية المنحى.

اسم اللغة	بيئة العمل	نوع الترجمة	التطبيقات المناسبة	المصمّمون وتاريخ التصميم الأولي
Ada	Unix, Windows, DOS	مصرّفة	هندسة البرمجيات والبرامج الضخمة	Jean Ichibah et al. 1980-1983
BETA	معظم البيئات	مصرّفة	تطوير التطبيقات البرمجية	Madsen et al. Aarhus Univesity, 1983
C++	PC, Unix	مصرّفة	علمية وصناعية عمومية	Bjarne Stoustrup, AT&T Bell Labs, 1982-85
Cecil	Unix, Linux	مصرّفة	تطوير التطبيقات البرمجية الكبيرة	Craig Chambers, 1992
Claire	PC, Unix, Macintosh	مصرّفة	بحوث اللغات والبرمجة الخاصة	F. Laburthe, Y. Casuau, ENS Paris, 1995
Dyaln	Unix, Macintosh, Windows	مفسّرة	تطوير التطبيقات وبرمجة النظم	Apple Computer, 1992
Dyance	معظم البيئات	مصرّفة	تطوير التطبيقات العمومية	B. McBride, Algorithms Corporation, 1993-96
Eiffel	معظم البيئات	مصرّفة إلى رماز ثماني	عمومية	Bertrand Meyers, 1986-92
Java	معظم البيئات	مصرّفة إلى رماز ثماني	عمومية	Gosling et al. Sun Microsystems, 1994-95
Leda	Unix, Windows 95/NT	مصرّفة	عمومية	T.A. Budd, Oregon State University, 1988
Modula-3	Unix, Linux, WindowsNT	مصرّفة	هندسة البرمجيات وتعليم علوم المعلوماتية	Luca Cardelli et al. Olivetti and DEC, 1988
Oberon	Unix, Linux, PC, Macintosh	مصرّفة	تعليم علوم المعلوماتية	Wirth and Gutknecht, ETH Zurich, 1985-88
Objective-C	NeXT, OpenStep	مصرّفة	عمومية	Brad J. Cox, 1984-85
Obliq	معظم البيئات	مفسّرة	الحسابات متعدّدة السريد	Luca Cardelli, DEC, 1993
Pike	Windows, Unix	مفسّرة	تطوير تطبيقات الشبكة	Fredrik Hübinette1996
Python	Windows	مفسّرة	عمومية	G. van Rossum, 1991
Ruby	Internet	مفسّرة	تطبيقات الإنترنت	Y. Matsumoto and others, 1993-95
Sather	معظم البيئات	مصرّفة	هندسة البرمجيات	S.M. Omohundro, C-C Lim, et al. UC Berkeley, 1990
Self	Unix, Linux, Macintosh	مصرّفة	البيانيات والتشبيك وخدمات الدخل/خرج	David Ungar & Randall Smith, 1986
Simula67	معظم البيئات	مصرّفة	محاكاة الأحداث المتقطعة	Ole Dahl and Kristen Nygaard, NCC Olso, 1964-67
Sina	معظم البيئات	مفسّرة	التطبيقات الأكاديمية	A. Tripathi et al. 1989
Smalltalk	Unix	مصرّفة إلى رماز وسيط	تطوير التطبيقات	Alan Kay and Xerox Software Concepts Group, 1972
Telescript	Macintosh, Windows, Unix	مصرّفة	الواجهات البيانية وتطبيقات تبادل الرسائل ونظم الحوسبة الموزعة	General Magic, Inc, 1995
Theta	معظم البيئات	مصرّفة	هندسة البرمجيات	Barbara Liskov et al. MIT, 1994
UFO	Windows, Macintosh, Unix	مفسّرة	البرمجة التفرعية الضمنية	J. Sargeant et al. 1996

الجدول (3): أهمّ لغات البرمجة الكائنية المنحى

د ـ اللغات الوظيفية

هي لغات برمجة تُستخدم للتعبير عن البرامج بوصفها مجموعة متتالية من الوظائف واستدعاءات الوظائف. وتعتمد عموماً التصميم الوظيفي الذي يوصّف العلاقات بين الأجزاء العاملة وتفاصيل مكوناتها المنطقية وطريقة عملها بعضها مع بعض. يحوي الجدول (4) المعلومات الأساسية عن أهمّ اللغات الوظيفية.

اسم اللغة	بيئة العمل	نوع الترجمة	التطبيقات المناسبة	المصمّمون وتاريخ التصميم الأولي
Concurrent Clean	معظم البيئات	مصرّفة	تطوير التطبيقات التفرعية والموزعة	Nِcker, Plasmeijer, Smetserset al. 1984-91
Curry	معظم البيئات	مفسّرة	تعليم المنطق والبرمجة الوظيفية واختبار التضييق والتجميع وعدم الحتمية	Michael Hanus,RWTH Aachen, Germany, 1997
Erlang	Windows, Unix	مصرّفة	تطوير التطبيقات البرمجية وخصوصاً نظم الزمن الحقيقي الضخمة	J. Armstrong and R. Virding, Ellemtel System Laboratories, 1990
Escher	معظم البيئات	مصرّفة	البحث العلمي والتعليم الأكاديمي	J.W. Lloyd, University of Bristol, 1995
FP	Unix	مفسّرة	البحث حول نموذج فون نيومان	John Backus, 1977
Haskell	معظم البيئات	مفسّرة	عمومية	Hughes, Wadler, Peterson et al. 1990
Hope	MS-DOS, Unix, Macintosh	مصرّفة	نمذجة النظم ومحاكاة الأحداث المتقطعة ونمذجة إجراءات الواقع الحقيقي	Burstall 1978, Perry, Kewley et al. 1985
Lisp	معظم البيئات	مفسّرة	الذكاء الصنعي	McCarthy et al. 1956-1961
Logo	Windows, Macintosh, Unix	مفسّرة	تعليم البرمجة وحل المسائل للأطفال	Papert et al. MIT, 1967
Miranda	Unix, Linux	مفسّرة	تطوير التطبيقات وتعليم البمجة الوظيفية	David Turner, University of Kent, 1985
ML	Unix, PC	مفسّرة	التحليل الصوري وبرهنة الصحة	Standard ML, Milner & Tofte, 1990
NAIL	معظم البيئات	مفسّرة	تطوير التطبيقات	M. A. Jenkins et al. 1981-86
REBOL	Internet	مفسّرة	تطوير التطبيقات وخدمات الشبكة	C. Sassenrath, 1997
SISAL	Unix, PC, Macintosh,, Cray	مفسّرة	المعالجة التفرعية وتحسين أداء المترجمات وتعليم البرمجة التفرعية	John Feo et al. Lawrence Livermore National Laboratory, 1990

الجدول (4): أهمّ اللغات الوظيفية

هـ ـ لغات البرمجة المتعددة والبرمجة التفرعية

أدى تطوّر عتاد الحواسيب، باتجاه تعدّد المعالجات وضرورة توزع المعطيات والعمليات عليها بين هذه المعالجات (وهذا ما يُسمى فعلياً بالمعالجة التفرعية parallel processing)، إلى ظهور لغات برمجة تسمح بهذا التوزيع على مستوى البرمجة وليس على مستوى العتاد بسبب صعوبة التعامل المباشر معه. ترتبط هذه اللغات ارتباطاً وثيقاً بنظم التشغيل التي تستطيع التعامل مع العتاد التفرعي. ويحتوي الجدول (5) المعلومات الأساسية عن أهمّ لغات البرمجة المتعدّدة والبرمجة التفرعية.

اسم اللغة	بيئة العمل	نوع الترجمة	التطبيقات المناسبة	المصمّمون وتاريخ التصميم الأولي
C*	Connection Machine CM2 & CM5	مصرّفة	تطوير التطبيقات على الحواسيب التفرعية	Thinking Machines Corp, 1987
Cilk	Unix, Linux, Windows NT	مصرّفة	بحوث البرمجة التفرعية والمترجمات التفرعية	Joerg, Leisers, et al. MIT, 1995
Concurrent Pascal	mini-computer, mainframe	مصرّفة	نظم التشغيل	P. Brinch Hansen, 1974
Esterel	Unix	مصرّفة	نمذجة وتوصيف النظم التفاعلية المتزامنة ودراسة الحسابات التفرعية تنفيذ العتاد الرقمي	G. Berry, L. Cosserat, et al. CMA France, 1983
Lucid	Unix	مفسّرة	تجريب نماذج مختلفة عن نموذج فون نيومان	Ashcroft and Wadge, 1976-77
NESL	Unix	مصرّفة	التطبيقات المحمولة على عتاد حاسوبي تفرعي مختلف	Guy Blelloch, Carnegie-Mellon, 1992-93
occam	معظم البيئات	مصرّفة	البرمجة التفرعية	David May et al 1982, 1987
Ocra	Windows, Macintosh, Unix	مصرّفة	التطبيقات على عتاد متنوع للبرمجة المتعدّدة	Bal, Kaashoek, Tannenbaum et al. 1985-90
Oz	Windows, Unix	مصرّفة	بحوث تصميم اللغات والذكاء الصنعي والنظم المتزاحمة	G. Smolka with Schulte, Henz, Muller, Wurtz et al. DFKI, 1994-97
Pict	Unix	مصرّفة	الحسابات التفرعية حسب نموذج PI	B.C. Pierce, D.N. Turner, 1993
ZPL	Windows, Unix	مصرّفة	الحسابات العلمية	Snyder et al. University of Washington, 1993

الجدول (5): أهمّ لغات البرمجة المتعدّدة والبرمجة التفرعية

وـ اللغات المنطقية

هي لغات مبنية على طرق الاستنباط المعروفة في المنطق وتقنيات برهنة حلول المسائل، وغالباً ما تنطلق من مجموعة حقائق وآلية استنباط للوصول إلى الأهداف المحدّدة مسبقاً. تنتشر هذه اللغات في تطبيقات الذكاء الصنعي والأنظمة الخبيرة. يحوي الجدول (6) المعلومات الأساسية عن أهمّ اللغات المنطقية.

اسم اللغة	بيئة العمل	نوع الترجمة	التطبيقات المناسبة	المصمّمون وتاريخ التصميم الأولي
Goedel	Unix	مفسّرة	البحث العلمي وتعليم البرمجة المنطقية وتحويل وتوليد البرامج	P.M. Hill & J.W. Lloyd, 1994
LIFE	Unix	مفسّرة	وصف ومحاكاة الحسابات التفرعية	Hassan Ait-Kaci, MCC Texas, 1993
Mercury	Unix, Windows, Linux	مصرّفة إلى رماز C	البرمجة المنطقية	University of Melbourne, 1993
OPS5	Unix	مفسّرة	بحوث الذكاء الصنعي والنظم الخبيرة	Charles Forgy et al. 1977
Prolog	معظم البيئات الحديثة	مفسّرة	تطبيقات الذكاء الصنعي والنظم الخبيرة	D.H. Warren 1977, R. Kowalski 1979, Clocksin & Mellish 1980-84

 الجدول (6): أهمّ لغات البرمجة المنطقية

ز ـ اللغات الخطاطية

هي لغات مبسّطة ومختصرة، معظمها مفسّر، تقوم عموماً بأعمال خاصة صغيرة ومحدودة، وقد تكون مرتبطة بتطبيقات معينة أو تُستخدم لزيادة إمكانات بعض اللغات التقليدية. تنتشر عموماً في نظم التشغيل والشبكات (وخصوصاً الإنترنت) وقواعد البيانات. يحوي الجدول (7) المعلومات الأساسية عن أهمّ لغات معالجة النصوص. 

اسم اللغة	بيئة العمل	نوع الترجمة	التطبيقات المناسبة	المصمّمون وتاريخ التصميم الأولي
Applescript	Macintosh	مصرّفة إلى رماز وسيط جاهز للتنفيذ	التحكم بالبرامج وعمليات الشبكة وواجهات المستخدم	Apple Computer, 1993
Euphoria	DOS, Windows, OS/2	مفسّرة	تطوير التطبيقات العامة وبرمجة الألعاب	R. Craig, Rapid Deployment Software, 1993
CFML	Internet	مفسّرة	تصميم الصفحات الديناميكية على الوب وربطها مع قواعد المعطيات	J.J. Allaire, 1995
Csh	Unix	مفسّرة	لغة أوامر تخاطبية للتحكم بإدارة نظام التشغيل	-
HyperTalk	Macintosh	مفسّرة	تجميع المعلومات تخاطبياً وديناميكياً	Atkinson and Winkler, Apple Computer, 1987
JavaScript	Internet	مفسّرة	تصميم الصفحات الديناميكية على الوب وربطها مع قواعد المعطيات	Netscape Communications Corp, 1994
Lua	Unix	مفسّرة	التضمين في تطبيقات أخرى	W. Celes, R. Ierusalimschy, L.H. de Figueiredo, 1994
Mawl	Windows, Macintosh, Unix	مصرّفة إلى رماز C++	الخدمات التفاعلية المباشرة	D.A. Ladd, J.C. Ramming, T. Ball, 1995
Perl	Unix, VMS, Windows	مفسّرة	معالجة المعطيات والتطبيقات السريعة	Larry Wall, 1986
Pilot	IBM	مفسّرة	بناء نصوص نظم التعليم بمعونة الحاسوب	IBM, 1962
PHP	Unix, Linux, Windows	مفسّرة	التطوير السريع على مخدّمات الوب	R. Lerdorf, 1995
Rexx	IBM	مفسّرة	تطوير التطبيقات وتكاملها وتمديدها	M. Cowlishaw, IBM, 1979 - 1985
sh	Unix, Linux	مفسّرة	برمجة أوامر نظم التشغيل	Steve Bourne, 1971
TCL	Unix, Windows, Macintosh	مفسّرة	تطبيقات الواجهات الرسومية العمومية	John Ousterhout et al. UC Berkeley, 1990

 الجدول (7): أهمّ اللغات الخطاطية

ح ـ اللغات الماكروية (أو اللغات المتضمنة في التطبيقات)

أدّى تطور التطبيقات الحاسوبية، من مجرد برامج صغيرة تقوم بأعمال محدودة إلى برمجيات محزومة packages، إلى ظهور لغات برمجة تعمل حصراً مع هذه الحزم للقيام بأعمال إضافية لا تستطيع لغات البرمجة التقليدية أن توفرها. ويوضح الجدول (8) بعض المعلومات الإضافية عن أهمّ اللغات الماكروية.

اسم اللغة	بيئة العمل	الشرح	المصمّم
AutoLisp	التطبيق AutoCAD	إحدى لهجات لغة Lisp تقدم إمكانات إضافية للتعامل مع الكائنات الرسومية في ملفات التطبيق AutoCAD وللتخاطب مع المستخدم من خلال واجهته.	Autodesk, late 1980s
CorelScript	تطبيقات Corel	تشبه لغة Visual Basic وتضيف ماكروات إلى تطبيقات Corel.	Corel Corporation, 1994
Elisp	محرّر النصوص GNU Emacs	إحدى لهجات لغة Lisp تقدم إمكانات إضافية للتعامل مع سلاسل المحارف ومعالجة النصوص في Emacs في بيئة نظام Unix.	Richard Stallman, GNU Project, 1985
Lingo	تطبيقات MacroMedia	لغة إجرائية موجهة بالأحداث تحوي بعض ميزات البرمجة كائنية المنحى، وتشبه قواعدها اللغة الإنكليزية.	Macromedia Inc 1991-96
LotusScript	البرنامج المكتبي Lotus	إحدى لهجات Basic تحوي بعض ميزات البرمجة كائنية المنحى.	Lotus Development Corp, 1995
PerfectScript	تطبيقات WordPerfect, QuattroPro	إحدى لهجات Basic وتحوي بعض القواعد وأوامر التحكم المستوحاة من لغة C.	Novell Corporation, 1995
TeX	محرّر النصوص TeX	لغة وصفية مفسّرة لتنسيق الوثائق تحوي بعض ميزات اللغات الإجرائية، وتعرّف ماكروات تسمح للمستخدم ببناء وثائق جديدة محسّنة ومخصصة.	Donald Knuth, 1978, 1982
VBScript	صفحات الوب الديناميكية	لغة مفسّرة وإجرائية وهي لغة جزئية من لغة Visual Basic تعمل بأداء أفضل مع متصفحات ومخدّمات Microsoft.	Microsoft Corporation, 1995
WordBasic	محرّر النصوص Word	إحدى لهجات Basic تعرّف ماكروات لتحسين معالجة وثائق المحرّر Word الشهير.	Microsoft Corporation, 1992

الجدول (8): أهمّ اللغات الماكروية

ط ـ لغات معالجة النصوص

هي لغات خاصة بمعالجة وتنسيق النصوص (وسلاسل المحارف)، تعتمد عموماً تقنيات مطابقة النماذج pattern matching والتعابير المنتظمة regular expressions. يحوي الجدول (9) المعلومات الأساسية عن أهمها.

اسم اللغة	بيئة العمل	نوع الترجمة	التطبيقات المناسبة	المصمّمون وتاريخ التصميم الأولي
Awk	Unix	مفسّرة	معالجة سلاسل المحارف	Aho, Kernighan, & Weinberger, 1976-77
Mumps (M)	Unix, VMS, DOS, Windows	مفسّرة	تطوير نظم المعلومات الإدارية التفاعلية	Octo Barnett M.D. et al. Mass. General Hospital, 1969
RGP	IBM	مصرّفة	توليد التقارير في نظم المعلومات الإدارية	IBM, 1965
Snobol	Mainframe	مفسّرة	معالجة ومطابقة سلاسل المحارف	Griswold and Faber, Bell Labs, 1962
Teco	معظم البيئات	مفسّرة	تحرير النصوص	Digital Equipment Corp, 1980

 الجدول (9): أهمّ لغات معالجة النصوص

ي ـ اللغات المبنية على المكدسات

تعتمد هذه اللغات بنية معطيات واحدة هي المكدّس stack وتتضمن تعليماتها عمليات معالجة المكدسات والحسابات والقفز المشروط وغيرها، وتتميز بسرعة التنفيذ، وتوسيع إمكانات بعض اللغات مثل لغة C. يحوي الجدول (10) المعلومات الأساسية عن أهمّ اللغات المبنية على المكدسات.

اسم اللغة	بيئة العمل	نوع الترجمة	التطبيقات المناسبة	المصمّمون وتاريخ التصميم الأولي
Befunge	PC	مفسّرة	الحسابات على شبكات الإحداثيات	Chris Pressey, 1993
Forth	معظم البيئات	مفسّرة	التطبيقات الصغيرة جداً	Charles H. Moore, 1969-1971
PostScript	معظم البيئات	مفسّرة	المعالجة الطباعية	John Warnock et al. Adobe Systems, 1982
Until	Unix, MS-DOS	مفسّرة	خدمات نظم التشغيل	N.E. Smith, 1991

الجدول (10): أهمّ اللغات المبنية على المكدسات

ك ـ اللغات المرئية أو البيانية

تتميز هذه اللغات بالواجهات الخاصة بالتعابير والدلالات التصريحية، وتتألف عموماً من خلايا، تقوم كل خلية بتنفيذ تابع مكوّن من مجموعة تعليمات حسابية وبيانية. يمكن لها أن تعمل إلى الأمام وإلى الخلف وتدعم الاستجابة إلى الأحداث غير المتزامنة. ويوضح الجدول (11) المعلومات الأساسية عن أهمّ اللغات البيانية.

اسم اللغة	بيئة العمل	نوع الترجمة	التطبيقات المناسبة	المصمّمون وتاريخ التصميم الأولي
Forms/3	Unix	مفسّرة	البحث العلمي الأكاديمي	Burnett and Ambler, 1991
Sparcl	Macintosh	مفسّرة	برمجة أكاديمية مساعدة في البرمجة الاستكشافية	L. Spratt, U. of Kansas, 1993

 الجدول (11): أهمّ اللغات البيانية

ل ـ لغات معالجة قواعد البيانات (لغات الجيل الرابع)

توفّر هذه اللغات إمكانات كبيرة لاسترجاع التسجيلات (أو أجزاء منها) المخزنة في قواعد البيانات والتي تحقق شروطاً معينة وإجرائية الحسابات عليها. تُعدُّ لغة SQL من أشهر هذه اللغات التي تقدّم قواعد صورية وتوابع غنية تستطيع توظيف العمليات البوليانية والحسابية والإحصائية وغيرها، بغية الاسترجاع الفعّال للمعلومات. التعليمة الأساسية فيها هي:

Select [Field Fa, Fb, . Fn]

From [Database Da, Db, . Dm]

Where (Fi = SVi )and .and (Fj=SV)j

حيث تقوم هذه التعليمة باختيار مجموعة حقول من تسجيلات موجودة في بعض الجداول المخزنة في قاعدة معطيات أو أكثر وتحقق شروطاً معينة. فمثلاً لإجراء الطلب الآتي: «قائمة بأسماء طالبات الصف الثاني في مدرسة النجاح» تُكتب التعليمة الآتية:

Select St1stName, St2ndName

From Students

Where (School= Success ) and (Sex= Female ) and (Class= 2nd)

تُوجد لغات أخرى من نوع «الطلب باستخدام مثال» (QBE) Query-By-Example تقدّم واجهة فارغة يقوم المستخدم بملئها بالشروط المطلوبة. من أهمّ تطبيقات هذه اللغات محركات البحث search engines عن المعلومات في الإنترنت.

عمّار خيربك، غيداء ربداوي

الموضوعات ذات الصلة:

الإنترنت ـ التأشير (لغات ـ) ـ جافا (لغة ـ) ـ الذاكرة في الحاسوب ـ الذكاء الصنعي ـ قواعد المعطيات.

مراجع للاستزادة:

ـ أحمد بسيوني، الكمبيوتر البرمجة والأداء (مكتبة ابن سينا، مصر 1997).

ـ شريف الشافعي، المرجع الكامل في البرمجة التفاعلية (دار الكتب العلمية، مصر 1998).

- ROBERT W. SEBESTA, Concepts of Programming Languages, (Addison Wesley; 6 edition 2003).

- BENJAMIN C. PIERCE, Types and Programming Languages (The MIT Press 2002).

- DANIEL P. FRIEDMAN, MITCHELL WAND & CHRISTOPHER T. HAYNES, Essentials of Programming Languages (The MIT Press; 2nd edition 2001).

- KENNETH C. LOUDEN, Programming Languages (Course Technology; 2nd edition 2002).

---

- التصنيف : التقنيات (التكنولوجية) - النوع : تقانة - المجلد : المجلد السابع عشر، طبعة 2007، دمشق - رقم الصفحة ضمن المجلد : 58 مشاركة :