مقدمة في البرمجة PDF

‫مقدمة ف ا رمجة‬ ‫ا ج نب ا ظري‬ ‫ة‬ ‫ل‬ ‫مقدمة‬ ‫‪1‬‬ ‫ا ص ا ول‬ ‫أنو ع لبيانا‬ ‫‪2‬‬ ‫ا ص ا ن‬ ‫لو ج ة لرسومية ‪GUI‬‬ ‫‪3‬‬ ‫ث‬ ‫ا ص ا‬ ‫لت ر‬...

‫مقدمة ف ا رمجة‬ ‫ا ج نب ا ظري‬ ‫ة‬ ‫ل‬ ‫مقدمة‬ ‫‪1‬‬ ‫ا ص ا ول‬ ‫أنو ع لبيانا‬ ‫‪2‬‬ ‫ا ص ا ن‬ ‫لو ج ة لرسومية ‪GUI‬‬ ‫‪3‬‬ ‫ث‬ ‫ا ص ا‬ ‫لت ر‬ ‫لقر‬ ‫هياك‬ ‫‪4‬‬ ‫ا ص ا را ع‬ ‫ جر ء‬ ‫لد‬ ‫‪5‬‬ ‫ا ص ا خ مس‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪2023‬‬  ‫ا ص ا ول‬ ‫مقدمة ي ا برمجة‬ ‫أهداف ا ص ا ول‬ ‫ح‬ ‫سة ل ص‬ ‫م‬ ‫ب د إن اء لطال‬ ‫رت طة ب يكو قا ً ع ى أ ‪:‬‬ ‫نشطة‬ ‫ة‪.‬‬ ‫ل‬ ‫م اه‬ ‫‪‬ي ر‬ ‫ة‪.‬‬ ‫ل‬ ‫‪ ‬ي د لغا‬ ‫ة‪.‬‬ ‫ل‬ ‫لغا‬ ‫‪ ‬يص‬ ‫ج ‪.‬‬ ‫ر‬ ‫ب‬ ‫‪‬ي ا‬ ‫كام ة ‪IDE‬‬ ‫‪ ‬ي ر ع ى مكونا ب ئة ل طوير‬ ‫ى‪.‬‬ ‫د مر ح تطوير ل ظا ل‬ ‫‪‬‬ ‫ل دف ‪.‬‬ ‫‪ ‬يرس خر‬ ‫‪Content Page‬‬  ‫ً‬ ‫شـيئا والتـى أطلقـوا عليهـا اسـم الحاسـب )‪ (Computer‬والتـى‬ ‫هذه اﻵلة التى ﻻ تفهـم وﻻ تعـى‬ ‫تتكــون مــن مجموعــة مــن اﻷجــزاء المرئيــة والملموســة مثــل الــشاشة ولوحــة المفــاتيح والفــأرة‬ ‫و هـــذه ُ‬ ‫العلبـــة التـــى تحـــوى بـــداخلها الكثيـــر مـــن التفاصـــيل وبهـــا الـــذاكرة والمعـــالج ومحركـــات‬ ‫اﻷقــراص واللوحــة اﻷم والتــى تظهــر عليهــا العديــد مــن الــدوائر اﻹلكترونيــة والمــسارات البــارزة‬ ‫واﻷسﻼك والكابﻼت ‪ ،‬كـل هـذا يخفـى بداخلـه أشـياء بالغـة التعقيـد ‪ ،‬فلـو حركـت مؤشـر الفـأرة‬ ‫على سطح المكتـب وأشـرت إلـى أحـد الرمـوز فيظهـر تلمـيح باسـم هـذا الرمـز أو وظيفتـه ‪ ،‬ولـو‬ ‫فتحــت لعبــة معينــة كلعبــة الــسيارات واســتخدمت اﻷســهم الموجــودة بلوحــة المفــاتيح لتقــود‬ ‫ً‬ ‫وممتعا بالفعل ‪ ،‬فهل لـك أن تخبرنـى بتفاصـيل‬ ‫ً‬ ‫مسليا‬ ‫ً‬ ‫أمرا‬ ‫ً‬ ‫ويسارا لكان‬ ‫ً‬ ‫يمينا‬ ‫السيارة وتحركها‬ ‫ما حدث فى الخلفية من أوامر وتعليمات جعلت اﻵلـة تفهـم وتنفـذ تلـك اﻷوامـر ‪ ،‬هـذا هـو مـا ﻻ‬ ‫يمكن أن تراه وتلمسه بيدك إنها البرمجة )‪.(Programming‬‬ ‫مفاهیم البرمجۀ‬ ‫البرمجۀ ‪Programming‬‬ ‫ً‬ ‫مهاما جديدة ﻻ يمكن له أن ينفذها مـن تلقـاء‬ ‫البرمجة هى القدرة على مخاطبة الحاسب لينفذ‬ ‫ذاتـــه ‪ ،‬فهـــى تمنحـــك القـــدرة علـــى الـــتحكم بجميـــع اﻷجهـــزة المرتبطـــة بـــه والـــسيطرة عليهـــا ‪،‬‬ ‫وبمفه ــوم أ بـــسط فالبرمجـــة هـــى شـــرح تفـــصيلى لم ــا يجـــب أن يقـــوم بـــه الحاســـب مـــن مهـــام ‪،‬‬ ‫واﻹنسان هو من يقـوم بهـذه المهمـة وهـذا هـو مـا يطلـق عليـه المبـرمج )‪ ، (Programmer‬وهـل‬ ‫يستطيع الحاسب فهم لغة البشر؟! بالتأكيد ﻻ ‪ ،‬فالحاسب ﻻ يفهم سـوى لغـة واحـدة وهـى لغـة‬ ‫الكهرباء والمتمثلة فى إشـارتين ) أقـصى وأدنـى جهـد محتمـل ( يفهـم الحاسـب هـذه اﻹشـارات‬ ‫ً‬ ‫رياضيا بما يـسمى النظـام الثنـائى‬ ‫بالمنطق أى إما ‪ True‬أو ‪ False‬وتمثل باﻷرقام )‪ ١‬و ‪ (٠‬وتمثل‬ ‫وهذا مـا يطلـق عليـه لغـة اﻵلـة )‪ ، (Machine Language‬نـستنتج مـن ذلـك أن جميـع البيانـات‬ ‫المدخلة إلى الحاسب وجميـع اﻷوامـر الموجهـه إليـه يجـب أن تحـول مـن صـورتها اﻷصـلية إلـى‬ ‫سلسلة من اﻷرقام بالنظام الثنائى حتى يفهمها الحاسب وينفذها‪.‬‬ ‫الحاسب الذى نتحدث عنه ليس فقط جهاز الكمبيوتر ‪ ،‬وإنما هو أى جهاز إلكترونى سـواء كـان‬ ‫كمبيوتر أو موبايل أو تلفزيون أو اﻵلة الحاسبة التقليدية أو حتى ساعة اليد الرقمية‪.‬‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪٥‬‬  ‫لغات البرمجۀ ‪Programming Language‬‬ ‫لغــات البرمجــة كلغــات البــشر فهــى وســيلة للتخاطــب والتعــارف ‪ ،‬عنــدما بــدأ البــشر فــى التعبيــر‬ ‫تحــدثوا بــبعض اﻷصــوات تعــارفوا عليهــا فيمــا بيــنهم ومــع تطــور اﻹنــسانية قــاموا بتمثيــل هــذه‬ ‫اﻷصوات برموز مكتوبة إلى أن وصلنا إلى المئات من لغـات البـشر التـى لكـل منهـا رمـوز خاصـة‬ ‫وقواعــد كتابــة ونطــق ‪ ،‬وإذا أراد شــخص يتحــدث اللغــة العربيــة أن يخاطــب شخــصًا يتحــدث‬ ‫اﻹنجليزية فيجب علي أحدهما أن يتعلم لغة اﻵخر أو يستعين بـشخص ثالـث يتحـدث اللغتـين‬ ‫حتــى يعمــل كوســيط بينهمــا ‪ ،‬اﻵن يمكنــك أن تــستوعب مفهــوم لغــة البرمجــة بكــل ســهولة فهــى‬ ‫كـو ن عبـارات وجمـل‬ ‫لت ِ‬‫عبارة عن مجموعة من الكلمات والرموز التى تكتب وفق قواعد محددة ُ‬ ‫لها معنى محدد يتم تمريرها إلى مـا يـسمى بـالمترجم )‪ (Compiler‬ليقـوم بـدوره بتحويلهـا إلـى‬ ‫لغة اﻵلة ومن َثم يفهمها الحاسب ويقوم بتنفيذها‪.‬‬ ‫تصنیف لغات البرمجۀ ‪:‬‬ ‫ً‬ ‫سابقا فى مفهوم البرمجة أن الحاسب ﻻيفهـم إﻻ لغـة اﻵلـة والتـى ُتمثـل بسلـسلة مـن‬ ‫كما ذكرنا‬ ‫اﻷرقــام ‪ ٠‬و ‪ ١‬ويقــوم بتنفيــذها مباشــرة بــﻼ وســيط ‪ ،‬فبرمجــة الحاســب بلغــة اﻵلــة شــىء بــالغ‬ ‫التعقيد حيث كان التعامل مع الحاسـب فـى بداياتـه فـى أربعينيـات القـرن الماضـى يحتـاج إلـى‬ ‫كتابــة التعليمــات بلغــة اﻵلــة وهــو مــا كــان يتطلــب وقــت وجهــد كبيــر وكعــادة أى شــىء يــصنعه‬ ‫ومجهـ ً‬ ‫ً‬ ‫ً‬ ‫ـدا فــى التعامــل معــه ثــم يتطــور إلــى أن يــصبح‬ ‫اﻹنــسان يبــدأ بــسيطا فــى مهمتــه معقــدا ُ ِ‬ ‫ً‬ ‫بسيطا فى التعامل معه ‪ ،‬فكان من الضرورى أن يتم اختصار الوقـت والجهـد‬ ‫ً‬ ‫معقدا فى مهمته‬ ‫المبذول فى إنجاز المهام التى تحتاج إلى كتابتها بلغة اﻵلة إلـى مـا هـو أهـم فـتم تطـوير لغـات‬ ‫البرمجة والتى استبدلت النظام الثنائى بكلمات قريبـة الفهـم مـن لغـة اﻹنـسان ‪ ،‬وكلمـا تطـورت‬ ‫ً‬ ‫وضوحا فى مفرداتها وسهولة ومتعة فى كتابتها وقوة فـى أدائهـا‬ ‫لغات البرمجة أصبحت أكثر‬ ‫ً‬ ‫ً‬ ‫قربا مـن اﻹنـسان ُ‬ ‫وبعـدا مـن اﻵلـة ‪ ،‬بمعنـى أبـسط فكلمـا تطـورت لغـات البرمجـة‬ ‫فأصبحت أكثر‬ ‫كلمــا ارتقـــت مفرداتهـــا لـــذا يفهمهـــا اﻹ نـــسان ويـــستخدمها بـــسهولة وعلـــى العكـــس تـــصبح أكثـــر‬ ‫ص ــعوبة لفهـــم اﻵلـــة لـــذا تحتـــاج إلـــى مترجمـــات بالغـــة التعقيـــد لتـــستطيع أن تحـــول المفـــردات‬ ‫القريبة من اللغة الطبيعية إلى لغة اﻵلة‪.‬‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪٦‬‬  ‫وتنقسم لغات البرمجۀ بشکل عام إلى ‪:‬‬ ‫‪ ‬لغات منخفضۀ المستوى ‪Low level language‬‬ ‫هى اللغات القريبة مـن فهـم اﻵلـة والتـى يمكـن أن تتعامـل مـع اﻵلـة بـشكل مباشـر بـدون‬ ‫وســـيط ‪ ،‬والمقـــصود بالوســـيط هنـــا هـــو نظـــام التـــشغيل فلغـــات البرمجـــة الحديثـــة ﻻ‬ ‫تخاطب اﻵلـة بـشكل مباشـر بـل تخاطـب نظـام التـشغيل الـذى يقـوم بـدور الوسـيط بـين‬ ‫اﻵلة وبين البرنامج المكتوب بهذه اللغة‪.‬‬ ‫ولغــات البرمجــة القــادرة علــى مخاطبـة اﻵلــة بــشكل مباشــر هــى لغــة اﻵلــة ‪Machine‬‬ ‫‪ Language‬ولغــة التجميــع ‪ Assembly‬وهــى لغــة تتكــون مــن مجموعــة مــن الكلمــات‬ ‫ُ‬ ‫بالمجمع‪.‬‬ ‫والرموز يتم تحويلها إلى لغة اﻵلة عن طريق ما يسمى‬ ‫‪ ‬لغات عالیۀ المستوى ‪High level language‬‬ ‫هـى لغــات تتكـون مــن مجموعــة مـن الكلمــات والرمـوز القريبــة مــن اللغـة الطبيعيــة وهــذه‬ ‫‪ Compiler‬والــذى يقــوم بتحويــل‬ ‫اللغــات تحتــاج إلــى برنــامج ُيطلــق عليــه ُ‬ ‫المتــرجم‬ ‫تعليمات هذه اللغة عن طريق مجموعة من المراحل إلى لغة اﻵلة حتى يفهمهـا الحاسـب‬ ‫ويقوم بتنفيذها‪.‬‬ ‫هذا هو التصنيف العام للغات البرمجة ‪ ،‬مع العلم أن لغات البرمجة فى كل تـصنيف مـرت بعـدة‬ ‫أطــوار ‪ ،‬ففــى تــصنيف اللغــات منخفــضة المــستوى بــدات بلغــة اﻵلــة التــى ُتكتــب بأرقــام النظــام‬ ‫الثنائى وانتهت بلغة التجميع التـى ُتكتـب بحـروف وكلمـات انجليزيـة قريبـة مـن فهـم اﻹنـسان ‪،‬‬ ‫والتــى كانــت ُتعــد طفــرة كبيــرة فــى تطــور لغــات البرمجــة ‪ ،‬وفــى تـصنيف لغــات البرمجــة عاليــة‬ ‫المــستوى بــدأت بلغــات مثــل )فــورتران – ســى – باســكال( وغيره ـا ‪ ،‬إلــى أن وصــلت إلــى لغــات‬ ‫وتقنيات ﻹنتاج البرامج واﻷلعاب بدون كتابة اكواد بالشكل التقليدى فما هى إﻻ مجموعـة مـن‬ ‫النقرات والسحب واﻹفﻼت والخطوات المرتبة دون الدخول فى تفاصيل ُتنتج لك فـى النهايـة‬ ‫برنامج أو لعبة تحتاج لعدة اﻵف من اﻷسطر البرمجيـة وأيـام أو شـهور لكتابتهـا ‪ ،‬تـستطيع أن‬ ‫تنهيها فى ساعات وربما دقائق معدودة ‪ ،‬ومن أمثلة هذة التقنيات‪:‬‬ ‫‪ ‬برنامج ‪Scratch‬‬ ‫‪ ‬برنامج ‪Kodu‬‬ ‫‪ ‬تقنية ‪PWCT‬‬ ‫‪ ‬تقنية ‪Touch Develop‬‬ ‫وجميع هذة التقنيات مجانية‪.‬‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪٧‬‬  ‫المفسر والمترجم ‪:‬‬ ‫البرنــامج المكتــوب بــأى لغــة برمجــة هــو عبــارة عــن نــص ‪ ،‬مهمــا كــان نــوع اللغــة المــستخدمة‬ ‫والمهام المطلوب تنفيـذها ‪ ،‬هـذا الـنص ُيطلـق عليـه اسـم الـشيفرة المـصدرية ‪، Source Code‬‬ ‫يحتاج هذا الكود المصدرى إلى برنامج يقوم بتحويله إلى لغة اﻵلة وهى أيضا عبارة عن نـص‬ ‫مكون من سلسلة مـن الـصفر والواحـد فقـط ‪ ،‬هـذا البرنـامج بمثابـة القـاموس اللغـوى والنحـوى‬ ‫الـــذى يختبـــر صـــحة القواعـــد المكتـــوب به ــا الكـــود وصـــحة العب ــارات ثـــم يق ــوم بترجمـــة هـــذه‬ ‫التعليمــات فــى عــدة مراحــل إلــى ملفــات بلغــة اﻵلــة ثــم ُينــتج ملــف قابــل للتــشغيل ‪ ،‬هــذه المهــام‬ ‫تختلف من حيث الكيفية من لغة برمجة إلى أخرى‪.‬‬ ‫المفسر ‪Interpreter‬‬ ‫هو أداة تقوم بترجمـة البرنـامج إلـى لغـة اﻵلـة سـطر سـطر ‪ ،‬وهـذا يعنـى أن البرنـامج المكتـوب‬ ‫بلغــات برمجــة تفــسيرية يــتم ترجمتــه إلــى نــص برمجــى وســيط بلغــة منخفــضة المــستوى ) لغــة‬ ‫وســيطة ( وينــتج ملــف البرنــامج وبداخلــه هــذا الكــود لــذا ﻻ يمكــن تنفيــذه علــى هــذه الــصورة‬ ‫مباشــرة حيــث يحتــاج إلــى برنــامج آخــر يقــوم بترجمــة اﻷكــواد المكتوبــة بداخلــه إلــى لغــة اﻵلــة‬ ‫وقت التشغيل ‪ ،‬هذا البرنامج يسمى المفسر ‪ ،‬ففى لغة الجافا مثﻼ ُيترجم النص البرمجـى إلـى‬ ‫كــود وســيط يــسمى ‪ Byte code‬وُتنــتج ملــف بامتــداد ‪ ، Jar‬هــذا البرنــامج النــاتج ﻻ يمكــن‬ ‫تشغيله وتنفيذه على أى جهاز مباشرة حيث يحتاج إلى ما يسمى آلة جافا اﻻفتراضية ‪Java‬‬ ‫‪ VM‬والتى تعمـل كمفـسر للبرنـامج النـاتج حتـى يـتم تنفيـذه ‪ ،‬وفـى تطبيقـات الـدوت نـت أيـضا‬ ‫تعتمد على نفس اﻷسلوب بحيـث يـتم تحويـل الكـود البرمجـى المكتـوب بلغـة مـن لغـات الـدوت‬ ‫‪ Visual‬إلـــى لغـــة وســـيطة منخفـــضة المـــستوى تـــسمى لغـــة مايكروس ــوفت‬ ‫نـــت مثـــل ‪Basic‬‬ ‫الوسيطة ‪ IL‬وُتنتج ملف تنفيذى بامتـداد ‪ ، exe‬هـذا البرنـامج النـاتج ﻻ يمكـن تـشغيله علـى أى‬ ‫جهاز مباشرة إﻻ إذا تم تثبيت ما يسمى إطار عمل دوت نت ‪.NET Framework‬والـذى يعمـل‬ ‫كمفسر للبرامج المكتوبة بلغات الدوت نت ويقوم بترجمتها إلى لغة اﻵلة حسب الطلب‪.‬‬ ‫المترجم ‪Compiler‬‬ ‫هو أداة تقوم بترجمة البرنامج دفعة واحـدة إلـى لغـة اﻵلـة ُ‬ ‫وتنـتج ملـف تنفيـذى بامتـداد ‪exe‬‬ ‫يعمــل مباشــرة بــدون وســيط ‪ ،‬وهــذا يعنــى أن لغــات البرمجــة المترجمــة تقــوم بتحويــل الــنص‬ ‫البرمجى المكتوب بهـا إلـى لغـة اﻵلـة مباشـرة ُ‬ ‫وتنـتج ملـف تنفيـذى يعمـل مباشـرة دون الحاجـة‬ ‫إلى ملفات وقت التشغيل ‪ ،‬ومثال على ذلك لغة ‪ C/C++‬تقوم مترجماتها بإنتاج ملـف تنفيـذى‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪٨‬‬ ‫بامتــداد ‪ ، exe‬هــذا البرنــامج يحتــوى بداخلــه علــى كــود بلغــة اﻵلــة يــتم تنفيــذه مباشــرة دون‬ ‫الحاجة إلى مفسر ‪ ،‬لغة ‪ Pascal‬أيضا تعمل بنفس اﻷسلوب‪.‬‬ ‫بیئۀ التطویر ‪IDE‬‬ ‫ً‬ ‫سابقا فجميع البرامج هى فى اﻷصل عبارة عن ملـف نـصى بـسيط ‪ ،‬فـى الـسابق كـان‬ ‫كما ذكرنا‬ ‫ً‬ ‫مرهقا ويحتـاج إلـى‬ ‫ً‬ ‫أمرا‬ ‫على المبرمج أن يكتب البرنامج بنفسه فى محرر نصوص ‪ ،‬وكان هذا‬ ‫وقت طويـل عـﻼوة علـى كثـرة اﻷخطـاء التـى يقـع فيهـا المبـرمج أثنـاء كتابـة أكـواد البرنـامج ‪،‬‬ ‫وﻻختــصار الوقــت والجهــد وﻹضــافة المزيــد مــن اﻹمكانيــات للغــات البرمجــة تــم تطــوير أدوات‬ ‫تساعد المبرمج على بنـاء البرنـامج بـسهولة وبـسرعة أكبـر ‪ ،‬حيـث تـوفر تلـك اﻷدوات محـررات‬ ‫ً‬ ‫تلقائيـــا وقوالـــب جـــاهزة لـــبعض البـــرامج‬ ‫أكـــواد ذكيـــة تكتـــشف اﻷخطـــاء ُ‬ ‫وتكمـــل التعليمـــات‬ ‫ً‬ ‫مسبقا ومصممات للنماذج تسهل علـى المبـرمج تـصميم الواجهـات ‪ ،‬كـل هـذه‬ ‫ومكونات مكتوبة‬ ‫اﻷدوات موجودة فيما يسمى بأدوات التطوير ‪ ، IDE‬فعلى سبيل المثال مجموعة لغات الـدوت‬ ‫نت تأتى معها بيئة تطوير تسمى ‪Visual Studio.Net‬‬ ‫صورة لبيئة تطوير ‪ Visual Studio‬إصدار ‪٢٠١٠‬‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪٩‬‬  ‫مراحل تطویر النظام ‪:‬‬ ‫والمقصود بالنظام هنا هو أى نظام برمجى ‪ ،‬فأى برنامج يتم تطويره فى عدة مراحـل ‪ ،‬تطلـق‬ ‫عليها أيضا دورة حياة النظام ويمكن أن نطلق عليها بشكل أبسط مراحـل حـل المـشكلة ‪ ،‬هـذه‬ ‫المراحــل يمكــن اﻹســتغناء عنهــا فــى البــرامج الــصغيرة جــدا كــأن تقــوم بكتابــة برنــامج يقــوم‬ ‫بحــساب مجمـــوع عـــددين أو حـــساب النـــسبة المئويـــة أو مــا شـــابه ولكـــن فـــى البـــرامج الكبيـــرة‬ ‫والمعقدة ﻻ يمكن البدء فى البرنامج مباشرة دون المرور على هذه المراحل‪.‬‬ ‫‪ ‬التحلیل ‪Analysis‬‬ ‫ُ‬ ‫والمخرجـــات والعمليـــات‬ ‫فـــى هـــذه المرحلـــة يـــتم فهـــم البرنـــامج مـــن حيـــث ُ‬ ‫المـــدخﻼت‬ ‫الحسابية والمنطقية التى سيقوم بها والمهام التى سينفذها‪.‬‬ ‫تخيــل أنــك تعمــل مبرمجـ ًـا فــى شــركة برمجيــات وطلــب عميــل مــن الــشركة عمــل برنــامج‬ ‫ﻹجراء حسابات هندسية وإخراج تقارير بالنتائج ‪ ،‬فى مرحلة التحليل يحدث اﻵتى‪:‬‬ ‫يأتى العميل إليـك ويـشرح لـك بالتفـصيل مـاذا يريـد ‪ ،‬وبنـاء علـى مـا ذكـره العميـل تقـوم‬ ‫أنت أو المجموعة التى ستعمل فى البرنـامج بتحليـل هـذه التفاصـيل وتحديـد المطلـوب‬ ‫بدقة من مـدخﻼت ومخرجـات وعمليـات وإجـراءات بـشكل مفـصل ومرتـب تـسجل هـذه‬ ‫التفاصيل فى ملف ‪ ،‬هذا ما يحدث فى مرحلـة التحليـل بـشكل عـام وبـدون الـدخول فـى‬ ‫تفاصيل دقيقة‪.‬‬ ‫‪ ‬التصمیم ‪Design‬‬ ‫فى هذه المرحلة يتم كتابة خطوات البرنامج بشكل متسلسل ومنطقى ‪ ،‬وتستخدم فى‬ ‫ً‬ ‫أيـضا لغـة الخوارزميـات‬ ‫هذه المرحلـة لغـة تـسمى سـودو كـود ‪ Pseudo code‬وتـسمى‬ ‫وهى عبارة عن كود مزيف أو وهمى غير حقيقى الهدف منه ترتيب خطوات البرنـامج ‪،‬‬ ‫ً‬ ‫أيضا لنفس الغرض مـا يـسمى بالمخططـات أو خـرائط التـدفق ‪Flow Chart‬‬ ‫ُ‬ ‫وتستخدم‬ ‫ً‬ ‫جـدا وﻻ تـصلح إﻻ للبـرامج متناهيـة الـصغر ‪ ،‬أمـا‬ ‫ولكن كـل هـذه اﻷسـاليب تعتبـر بدائيـة‬ ‫فــى البــرامج الكبيــرة فيــتم اســتخدام طريقــة أخــرى وهــى لغــة ‪ UML‬وتــستخدم لعمــل‬ ‫نماذج من المخططات لتمثيل البرامج‪.‬‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪١٠‬‬  ‫‪ ‬کتابۀ الکود ‪Coding‬‬ ‫بعــد اﻹنتهــاء مــن مرحلــة التحليــل والتــصميم أصــبح اﻷمــر فــى غايــة الــسهولة حيــت يــتم‬ ‫ترجمة خطوات البرنامج التى تم تحديدها فى خطوة التصميم إلى لغة برمجة معينة‪.‬‬ ‫‪ ‬التنفیذ واﻻختبار ‪Implementation & Testing‬‬ ‫فى هذه المرحلة يتم تنفيـذ البرنـامج وتـشغيله وتجربتـه ‪ ،‬فلـو عـدنا إلـى المثـال الخـاص‬ ‫ببرنــامج الحــسابات الهندســية يــتم تجربــة البرنــامج بإدخــال العديــد مــن القــيم ﻹجــراء‬ ‫عمليات حسابية مختلفة لتحديد مدى صحة النتائج وإن كان هناك أخطاء أم ﻻ‪.‬‬ ‫‪ ‬التوثیق والصیانۀ ‪Maintenance & Documentation‬‬ ‫فــى هــذه المرحلــة يـتم إعــداد ملفــات التوثيــق والتــى توضــح بالتفــصيل كــل المهــام التــى‬ ‫ً‬ ‫وأيـضا يـتم تـسجيل المـشاكل واﻷخطـاء التـى‬ ‫يقوم بها البرنامج لمساعدة المـستخدم ‪،‬‬ ‫تظهر عند استخدام البرنامج وإصﻼحها وتسجيل اﻻقتراحات لتطوير النظام فيما بعد‪.‬‬ ‫فلو نظرنا إلى نظام كبير ومعقد مثل نظام التشغيل ‪ Windows‬وكيف تتم فيه مراحـل‬ ‫اﻻختبار والصيانة ‪ ،‬سـنجد أن شـركة مايكروسـوفت ﻻ تطـرح إصـدارات نظـام التـشغيل‬ ‫على العمﻼء مباشرة بل ُيطرح النظام على عدة مراحل حيث يتم طرح عدد مـن النـسخ‬ ‫التجريبية للجمهور ويتم تجربة كـل نـسخة لمـدة معينـة ‪ ،‬فـى هـذه المـدة تتلقـى الـشركة‬ ‫شــكاوى واقتراحــات العمــﻼء وبنــاء عليــه تقــوم بإصــﻼح اﻷخطــاء التــى تظهــر ثــم تطــرح‬ ‫إصدار تجريبى آخر إلى أن تستقر على طرح اﻹصدار النهائى‪.‬‬ ‫فعلى سبيل المثال نظام تشغيل ‪ Windows Vista‬الذى صـدر أواخـر عـام ‪ ٢٠٠٦‬تـم طـرح عـدة‬ ‫نسخ تجريبية منه منذ عام ‪ ٢٠٠٤‬تحت اسـم ‪ Longhorn‬إلـى أن اسـتقرت الـشركة علـى الـشكل‬ ‫النهــائى تحــت اســم ‪ Vista‬ولكــن لــم يلقــى النظــام قبــول واســع ﻷســباب عد يــدة فقامــت الــشركة‬ ‫بإصــﻼح مــا بــه مــن عيــوب وأضــافت لــه بعــض التحــسينات وأصــدرته فــى عــام ‪ ٢٠٠٩‬تحــت اســم‬ ‫‪. Windows 7‬‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪١١‬‬  ‫خرائط التدفق ‪: Flow Chart‬‬ ‫لقد ذكرنا خرائط التدفق فى مرحلة التصميم وتعرفنا على الفائدة منهـا وهـى تمثيـل لخطـوات‬ ‫البرنامج ويمكن أن نقوم بتعريفها على أنهـا طريقـة لتمثيـل خطـوات سـير البرنـامج باسـتخدام‬ ‫مجموعة من اﻷشكال الهندسية‪.‬‬ ‫تــــستخدم فــــى خــــرائط الت ـــدفق مجموعــــة مــــن اﻷشــــكال الهندســــية مثــــل الــــشكل البي ـــضاوى‬ ‫والمستطيل والمعين ومتوازى اﻷضﻼع واﻷسهم كما فى الشكل التالى‪:‬‬ ‫اﻷشكال اﻷساسية المستخدمة فى خرائط التدفق‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪١٢‬‬  ‫أمثلۀ على خرائط التدفق‪:‬‬ ‫‪ -١‬ارسم خريطة تدفق لبرنامج يقوم بإيجاد متوسط ثﻼثة أعداد ويطبع الناتج؟‬ ‫الحل‪:‬‬ ‫قبل البدء فى رسم خريطة التدفق يجب عليك تحليل البرنامج أوﻻً‬ ‫‪ ‬تحديد معطيات المسألة )المدخﻼت( وهى ستكون عبارة عن ثﻼثة أعداد سنرمز لها‬ ‫بالرموز ‪A,B,C‬‬ ‫‪ ‬كتابة خوارزمية الحل أى المعادلة الرياضية التى ستخرج النتيجة المطلوبة وهى‬ ‫قسمة مجموع الثﻼثة أعداد على عددهم وتخزين الناتج ‪V=(A+B+C)/3‬‬ ‫‪ ‬طباعة الناتج الذى تم تخزينه فى الرمز ‪V‬‬ ‫ُ‬ ‫وترسم الخريطة بهذا الشكل‪:‬‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪١٣‬‬  ‫شرح الخريطة‪:‬‬ ‫‪ ‬تبدأ خريطة التدفق بالشكل البيضاوى الذى يرمز لبداية البرنامج‬ ‫‪ ‬يتم إدخال قيم المدخﻼت التى ُيرمز لها بالرموز ‪ A,B,C‬وهذه الرموز تسمى فى لغات‬ ‫البرمجة متغيرات وهى أماكن ُتحجز فى الذاكرة لتخزين أنواع معينة من البيانات‬ ‫وسيتم شرحها بالتفصيل فيما بعد ويمكن أن نستخدم كلمة ‪ Input‬أو ‪ Enter‬فى عملية‬ ‫اﻹدخال داخل شكل متوازى اﻷضﻼع‬ ‫‪ ‬نقوم بكتابة المعادلة الرياضية لحساب متوسط الثﻼثة أعداد الذى تم إدخال قيمهم‬ ‫فى الخطوة السابقة وتخزين الناتج فى الذاكرة ‪ V=(A+B+C)/3‬داخل شكل‬ ‫المستطيل‬ ‫‪ ‬يتم طباعة قيمة المتغير الذى تم تخزين الناتج به وهو المتغير ‪ V‬عن طريق اﻷمر‬ ‫‪ Print‬أو ‪ Output‬داخل شكل متوازى اﻷضﻼع‬ ‫‪ ‬يتم إنهاء البرنامج بالشكل البيضاوى بكلمة ‪End‬‬ ‫اﻵن يمكنك بكل سهولة ترجمة هذه الخطوات إلى أى لغة برمجة‬ ‫ً‬ ‫مكتوبا بلغة فيجوال بيزك دوت نت‬ ‫وهذا هو البرنامج النهائى‬ ‫شرح أكواد البرنامج‪:‬‬ ‫‪ ١‬نقطة البداية ‪ :‬كمـا بـدأ البرنـامج فـى خريطـة التـدفق بالـشكل البيـضاوى الـذى يعبـر عـن‬ ‫بداية البرنامج يتم ترجمة هذة الخطوة إلى جملة ) (‪ Sub Main‬والتى تعبر عن بداية‬ ‫تنفيذ اﻹجراء الرئيسى أى بداية البرنامج‪.‬‬ ‫‪ ٢‬تحديــد وإدخــال قــيم المــدخﻼت ‪ :‬تــأتى الخطــوة الثانيــة فــى خريطــة التــدفق بتحديــد‬ ‫الرموز ‪ A,B,C‬للتعبير عن ثﻼثة مـدخﻼت وهـى اﻷعـداد المطلـوب حـساب المتوسـط لهـا‬ ‫ثـــم يـــتم إدخـــال القـــيم الخاصـــة بهـــا عـــن طريـــق كلمـــة ‪ Input‬أو ‪ ، Enter‬تتـــرجم هـــذه‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪١٤‬‬ ‫الخطــوة فــى الكــود إلــى اﻷســطر مــن الثــانى إلــى الــسادس حيــث يــتم اﻹعــﻼن عــن حجــز‬ ‫أماكن فى الذاكرة لثﻼثة أعداد صحيحة عن طريق الجملة‪:‬‬ ‫‪VB.NET Code‬‬ ‫‪Dim A, B, C As Integer‬‬ ‫ثم يتم حجز مكان فى الذاكرة لتخزين الناتج فى المتغير ‪ V‬فى السطر التالى‪:‬‬ ‫‪VB.NET Code‬‬ ‫‪Dim V As Single‬‬ ‫بعد ذلك يتم إدخال قيم المتغيرات ‪ A,B,C‬فى الثﻼثة أسطر التالية‪:‬‬ ‫‪VB.NET Code‬‬ ‫)(‪A = Console.ReadLine‬‬ ‫)(‪B = Console.ReadLine‬‬ ‫)(‪C = Console.ReadLine‬‬ ‫‪ ٣‬حساب المتوسط ‪ :‬تأتى بعد ذلك عمليـة حـساب المتوسـط كمـا فـى خريطـة التـدفق فـى‬ ‫شكل المستطيل ويتم ترجمة هذه الخطوة إلى الكود التالى ‪:‬‬ ‫‪VB.NET Code‬‬ ‫‪V = (A + B + C) / 3‬‬ ‫‪ ٤‬إخراج الناتج ‪ :‬تأتى بعد ذلك خطوة إخراج الناتج الذى تم تخزينه فى المتغير ‪ V‬عن‬ ‫طريق الجملة التالية‪:‬‬ ‫‪VB.NET Code‬‬ ‫)‪Console.WriteLine(V‬‬ ‫‪ ٥‬إنهــاء البرنــامج ‪ :‬تــأتى بعــد ذلــك خطــوة إنهــاء البرنــامج كمــا فــى خريطــة التــدفق فــى‬ ‫الشكل البيضاوى ً‬ ‫وتترجم هذه الخطوة إلى الكود التالى ‪:‬‬ ‫‪VB.NET Code‬‬ ‫‪End Sub‬‬ ‫وبهـــذا اتـــضحت فائـــدة خـــرائط التـــدفق فهـــى مجـــرد تمثيـــل لخطـــوات البرنـــامج مرتبـــة ترتيبـ ً‬ ‫ــا‬ ‫ً‬ ‫منطقيا ‪ ،‬وعرضنا ترجمة هذا المثال إلى لغة الفيجوال بيزك لمزيد من التوضيح ولكن ﻻ تـدقق‬ ‫ً‬ ‫كثيرا اﻵن ‪ ،‬سيتم شرحها بالتفصيل فيما بعد‪.‬‬ ‫فى اﻷكواد‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪١٥‬‬  ‫المثال الثانى‪:‬‬ ‫ارسم خريطة التدفق التى توضح سير خطوات برنامج يقوم بحساب ناتج فسمة عددين؟‬ ‫فى هذا المثال سنحتاج إلى إتخاذ قرار مشروط والذى يتم تمثيله فى خرائط التدفق بشكل‬ ‫ُ‬ ‫المعين ‪ ،‬حيث أنه يجب علينا اختبار قيمة العدد الثانى الذى سيأتى فى المقام والذى يجب‬ ‫أن يكون أكبر من الصفر ﻵن القسمة على صفر ليس لها معنى‪.‬‬ ‫نقوم برسم خريطة التدفق بالشكل التالى‪:‬‬ ‫بعد إدخال قيم المدخﻼت ‪ A,B‬يتم اختبار قيمة العدد الثانى إن كان أكبر من الصفر يتم‬ ‫إجراء عملية القسمة وإظهار الناتج ثم إنهاء البرنامج وإن لم يتحقق هذا الشرط فﻼ يجب أن‬ ‫تتم عملية القسمة لذا يتم تحويل مسار البرنامج إلى خطوة أخرى وهى طباعة رسالة خطأ‬ ‫ثم إنهاء البرنامج‪.‬‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪١٦‬‬  ‫‪Visual Studio.Net‬‬ ‫فيجوال ستوديو هو بيئة تطوير متكاملة أنتجتها شركة مايكروسوفت وتستخدم فى برمجة‬ ‫تطبيقات سطح المكتب وتطبيقات الويب والموبايل ‪ ،‬تدعم فيجوال ستوديو مجموعة من‬ ‫لغات البرمجة منها فيجوال بيزك وسى شارب وسى‪ ++‬وتعمل هذه اللغات تحت منصة عمل‬ ‫تسمى ‪.NET Framework‬والتى تحتوى على جميع اﻷدوات التى تستخدم فى بناء وترجمة‬ ‫وتشغيل البرامج‪.‬‬ ‫‪Visual Basic.Net‬‬ ‫هى نسخة جديدة من لغة البرمجة الشهيرة ‪ Visual Basic‬ظهرت مع أول إصدار من‬ ‫إصدارات ‪ Visual Studio.Net‬فى نهاية عام ‪ ٢٠٠١‬وهى تشبه إلى حد كبير لغة ‪Visual Basic‬‬ ‫‪ 6‬وما قبلها من إصدارات حيث أن إصدار الدوت نت تم بناؤه من الصفر ولكن تم مراعاة أن‬ ‫تكون لها نفس القواعد وحتى نفس الكلمات المحجوزة والتعابير القديمة ظلت كما هى‬ ‫وأضيف إليها ‪ ،‬تعتبر لغة فيجوال بيسيك من اللغات السهلة فى التعلم والقوية فى اﻷداء‬ ‫ولها إنتشار كبير على مستوى العالم‪.‬‬ ‫‪.NET Framework‬‬ ‫هــو إطــار برمجــى أنتجتــه مايكروســوفت لبنــاء وتــشغيل البــرامج ‪ ،‬والفكــرة التــى دفعــت شــركة‬ ‫مايكروسوفت لبناء هذا اﻹطار هو أن يكون وسيط بـين البرنـامج وبـين نظـام التـشغيل وبهـذا‬ ‫تصبح البرامج تعمل بشكل مستقل عن اﻵلة بحيـث تعمـل علـى أى جهـاز بغـض النظـر عـن نـوع‬ ‫ً‬ ‫مثبتـا‬ ‫الجهاز ونظام التشغيل ‪ ،‬فقط يحتاج البرنامج إلى وجود إطار عمل دوت نت فريم ورك‬ ‫على الجهاز ‪ ،‬والفريم ورك متاح على موقع الشركة بشكل مجانى‪.‬‬ ‫يتكون إطار العمل دوت نت فريم ورك من مجموعة كبيرة مـن المكتبـات والملفـات ومترجمـات‬ ‫ً‬ ‫سابقا فالبرنامج المكتـوب بلغـة مـن لغـات الـدوت نـت‬ ‫لغات البرمجة المدمجة معه ‪ ،‬وكما ذكرنا‬ ‫يحول إلى كـود بلغـة وسـيطة ‪ IL‬ويتطلـب تنفيـذ هـذا البرنـامج تثبيـت نفـس إصـدار إطـار عمـل‬ ‫دوت نــت فــريم ورك الــذى تــم بنــاء البرنــامج بــه علــى الجهــاز المطلــوب تــشغيل البرنــامج عليــه ‪،‬‬ ‫وعنــد تــشغيل البرنــامج يقــوم متــرجم وقــت التــشغيل ‪ CLR‬بترجمــة أكــواد لغــة مايكروســوفت‬ ‫الوســيطة ‪ IL‬إلــى لغــة اﻵلــة ثــم يرســلها إلــى نظــام التــشغيل الــذى يقــوم يــدوره بإرســالها إلــى‬ ‫المعالج لتنفيذها‪.‬‬ ‫‪Content Page‬‬ ‫‪١٧‬‬ Content Page ١٨