در دنیای برنامه‌نویسی، موضوعات زیادی برای یادگیری وجود دارد. این مسئله گاهی اوقات هیجان‌انگیز یا عذاب‌آور خواهد بود. وقتی سفر کدنویسی خود را به تازگی شروع کنید، از انبوه مطالب متعجب خواهید شد. شما زبان‌ها، فریمورک‌ها، کتابخانه‌ها، اختراعات و کنوانسیون‌های مختلفی را کشف خواهید کرد.
همه چیز در این دنیا به یکدیگر متصل است. شما برای یاد گرفتن یک تکنولوژی به دانش تکنولوژی دیگری احتیاج پیدا خواهید کرد. صنعت برنامه‌نویسی به سرعت در حال تغییر است. ظهور مداوم تکنولوژی‌های جدید در این صنعت می‌تواند برای افراد مبتدی تا حدودی گیج‌کننده باشد.
وقتی می‌خواهید نحوه‌ی کد نوشتن را یاد بگیرید، به جای تمرکز روی یادگیری فلان تکنولوژی خاص باید به اصول پایه‌ای آن دقت کنید. با کنار زدن این مسائل انتزاعی می‌توانید به اصول اساسی و مشترک در تمام تکنولوژی‌ها پی ببرید.
وقتی تعریف پایه‌ای کدنویسی را یاد بگیرید، می‌توانید مشکلات را آسان‌تر حل کنید. این مسئله درک بهتری از نحوه عملکرد تکنولوژی‌ها را در اختیار شما قرار خواهد داد. در این مقاله می‌خواهیم یاد بگیریم که کدنویسی چیست. با آگاه شدن از اصول اساسی می‌توانید برای خودتان یک پایه محکم در حرفه کدنویسی بسازید.
کامپیوترها چگونه کار می‌کنند؟
کامپیوترهای ما در حالت خاموش فقط ماشین‌های الکترونیکی پرهزینه‌ای هستند. آنها از موادی مثل فلزات، پلاستیک و غیره تشکیل شده‌اند. با این حال وقتی دکمه‌ی پاور را فشار میدهید، به آنها جان می‌بخشید. آنها به آرامی پروسه‌ی روشن شدن را ادامه می‌دهند تا به دستگاه‌های فوق‌العاده قدرتمندی تبدیل شوند. حالا کامپیوتر شما یک دستگاه الکترونیکی است که می‌تواند کارهای پیچیده را با سرعت خارق‌العاده‌ای انجام دهد.
کامپیوتر و برق
کامپیوترها به لطف برق کار می‌کنند. برق دارای دو حالت خاموش و روشن است. حالت «On» نشان‌دهنده روشن بودن برق و حالت «Off» نشان‌دهنده خاموش بودن جریان برق است. برق به طور همزمان نمی‌تواند در هر دو حالت دیده شود. به دو حالت گفته شده از الکتریسیته، حالات دودویی یا باینری گفته می‌شود.
کد باینری یا دودویی چیست؟
این مفهوم از بارهای الکتریکی و وجود تنها دو حالت با سیستم عددی استفاده شده در سخت‌افزار کامپیوترها به خوبی ارتباط دارد. کامپیوتر از آنها برای تکمیل کردن تک تک کارها استفاده می‌کند. ما به آنها کد باینری می‌گوییم. کدهای باینری از توالی‌های 0 و 1 تشکیل شده است.
کد باینری از لحاظ طراحی با دستورالعمل‌های ماشین، دستورات و فضاهای موجود در حافظه کامپیوتر مطابقت دارد. کامپیوتر این دستورات را خوانده و تفسیر می‌کند، سپس کارهای خاصی را مطابق با پردازش‌های خود انجام می‌دهد. کامپیوترها از هزاران دستگاه فیزیکی کوچک تشکیل شده‌اند که ترانزیستور نامیده می‌شوند.
ترانزیستورها اجزای سخت‌افزاری الکتریکی و کوچکی هستند که جریان برق را فعال یا غیرفعال می‌کنند. آنها بسته به وضعیت خود می‌توانند بار الکتریکی مثبت یا منفی داشته باشند.
نحوه‌ی کارکرد باینری
شاید تا به حال از کسی شنیده باشید که کامپیوترها به صورت 0 و 1 کار می‌کنند، اما این واقعاً به چه معناست؟ شاید ما به طور مستقیم با کدهای باینری روبرو نشویم اما این کدها تنها چیزی هستند که CPU کامپیوتر قادر به درک آن‌هاست.
آیا آنها واقعاً به صورت 0 و 1 در دستگاه‌های ما ذخیره شده و مشغول حرکت هستند؟
CPU شامل مدارهای دیجیتالی بسیار کوچکی است که اطلاعات را به وسیله آنها جا به جا می‌کند. ترانزیستورها در کنار یکدیگر این مدارها و توالی‌های کوچک را تشکیل می‌دهند. هر توالی نیز شامل سیگنال‌های الکتریکی روشن (1) یا خاموش (0) است. در این وضعیت تنها دو حالت بالا و پایین برای ولتاژ در نظر گرفته می‌شود.
وقتی سیگنال‌های الکتریکی حاصل از مدار ترانزیستورها به سایر اجزای الکتریکی متصل شود، می‌توانند در کنار یکدیگر طیف وسیعی از وظایف و کارها را تشکیل دهند که کامپیوتر قادر به انجام و یا مشاهده آن‌هاست.
کامپیوترها و روابط آنها با انسان‌ها
این تنها زبانی است که کامپیوترها می‌توانند مستقیماً درک کنند. کد باینری می‌تواند در کامپیوترها و ماشین‌های مختلف تفاوت داشته باشد. وقتی از برنامه‌نویسی کامپیوترها صحبت می‌کنیم، این موضوع به معنای غیرقابل حمل بودن خواهد بود. شاید بپرسید که منظورم از غیرقابل حمل بودن چیست؟ خب شما نمی‌توانید برنامه‌ها و نرم‌افزارها را به سیستم‌های مختلف منتقل کنید.
محدودیت‌های زبان‌های ماشین
زبان ماشین بسته به سیستم عاملی که روی آن پیاده شده، متفاوت خواهد بود. البته این موضوع بسیار محدودکننده است.
کد ماشین یا کد باینری خیلی سریع اجرا می‌شود، زبان مادری کامپیوتر است و به خاطر پردازش‌های مستقیم CPU خیلی کاربردی‌تر خواهد بود اما یک روش کسل‌کننده و یکنواخت به شمار می‌آید. دستی تایپ کردن کدهای باینری برای استفاده از کامپیوتر یک فرآیند بسیار دشوار است. وقتی ذخیره‌سازی اطلاعات یا کارکرد کامپیوتر را به طور مستقیم مدیریت می‌کنید، رفع خطاها دشوار خواهد شد.
خواندن، نوشتن، یادگیری و درک زبان‌های ماشینی برای انسان‌ها سخت است. به همین خاطر متخصصان کامپیوتر از روش‌های بهتر و آسان‌تری برا حل این مشکلات استفاده می‌کنند. کارهایی که کامپیوتر به تنهایی می‌تواند انجام دهد، بسیار ابتدایی و محدود است. آنها در انجام محساباتی مانند جمع اعداد یا صفر بودن یک عدد عملکرد خوبی را از خودشان به نمایش می‌گذارند.
المان انسانی در رایانش
انسان‌ها با خلق این ماشین‌ها انقلابی در سبک زندگی خود ایجاد کردند اما وقتی دقیق‌تر به این موضوع نگاه می‌کنیم، می‌فهمیم که کامپیوترها آنقدر هم هوشمند نیستند و به تنهایی قابلیت‌های محدودی دارند. کامپیوترها فقط کارهای گفته شده را انجام می‌دهند. آنها به فرضیه‌ها توجه نمی‌کنند و مانند انسان‌ها عقل سلیم ندارند.
کامپیوترها در هسته‌ی مرکزی خود ماشین‌هایی با قابلیت انجام عملیات‌های ریاضی هستند. آنها در بسیاری از کارها خوب عمل می‌کنند و می‌توانند یک کار را بارها و بارها تکرار کنند. این عملیات‌ها، پایه‌ای هستند و به عنوان مجموعه دستورالعمل‌های کامپیوتر شناخته می‌شوند.
کامپیوترها در هسته خود می‌توانند کارهای پایه‌ای را انجام دهند اما قادر به انجام اقدامات بسیار پیچیده و پیروی از دستورالعمل‌های داده شده نیز هستند. اگرچه قدرت واقعی در دستان انسان‌هاست. ما با کمک آنها می‌توانیم به تمام خواسته‌ها و رویاهای خود دست پیدا کنیم. می‌توانیم از کامپیوترها به عنوان ابزاری برای انجام رایانش‌های پیچیده، یافتن و اکسترکت کردن اطلاعات یا ارتباط برقرار کردن با دوستان و خانواده استفاده کنیم.
ما با کد نوشتن می‌توانیم به تمام خواسته‌های خود برسیم. کامپیوترها و برنامه‌ها می‌توانند زندگی ما را بهبود ببخشند. اما واقعاً چگونه باید دستور انجام دادن این کارهای دلخواه را به کامپیوتر بدهیم؟
برنامه‌نویسی کامپیوتر چیست؟
برنامه‌نویسی کامپیوتر و کدنویسی کامپیوتر اصطلاحاتی هستند که اغلب به جای یکدیگر استفاده می‌شوند. با این حال آنها تفاوت‌های مشخصی با یکدیگر دارند.
برنامه‌نویسی در برابر کدنویسی
شما با کمک برنامه‌نویسی، نوع کار و نحوه‌ی انجام دادن آن را به کامپیوتر می‌گویید. این موضوع شامل ارائه‌ی دستورالعمل‌های دقیقی برای خواندن و اجرا کردن توسط کامپیوتر است. باید کارهای بزرگ را به کارهای کوچک‌تری تقسیم کنید. شما تقسیم کردن کارها را تا جایی ادامه میدهید که دیگر نیازی به دادن دستور به کامپیوتر نباشد. حالا کامپیوتر به تنهایی می‌داند که چگونه باید فلان کار را انجام دهد.
ماهیت برنامه‌نویسی را می‌توان فرآیند حل مسئله، تفکر عمیق، توجه به جزئیات و استدلال دانست. برنامه‌نویسی شامل فکر کردن به تک تک اقدامات کاربر و تمام خطاهای احتمالی است. قبل از شروع کدنویسی باید تمام خطاها و اشکالات احتمالی را شناسایی کرده و راه‌حل مناسبی را برای آن کشف کنید.
فرآیند حل مسئله مانند گرفتن ورودی و دادن خروجی است. ما در این فرآیند، اطلاعات و جزئیات مربوط به مشکل خود را دریافت می‌کنیم و مطابق با آن یک راه‌حل را برای مشکلات ارائه می‌دهیم. خروجی‌ها می‌توانند پیچیده باشند.
حل مسئله با استفاده از الگوریتم‌ها
وقتی می‌خواهید با استفاده از کامپیوتر یک مشکل را حل کنید، باید راه‌حل را مطابق با مجموعه دستورالعمل‌های کامپیوتر بیان کنید. به همین خاطر ما از الگوریتم‌ها برای انجام این کار استفاده می‌کنیم. الگوریتم‌ها یک رویکرد سیستماتیک برای حل مشکلات هستند. آنها در مجموعه قوانین دقیق و دستورالعمل‌ها بیان شده‌اند. کامپیوتر برای حل مشکلات باید از این دستورالعمل‌ها پیروی کند.
الگوریتم‌ها تنها مختص کامپیوترها نیستند. ما انسان‌ها نیز در طول روز به نوعی از الگوریتم‌هایی برای انجام وظایف روزانه خود استفاده می‌کنیم. به چند نمونه زیر دقت کنید:
- شمارش افراد حاضر در یک اتاق
- انجام محاسبات ریاضی
- تعیین کردن یک مسیر درست برای رسیدن به مقصد
- پیروی کردن از دستور آشپزی
در آخرین مثالی که گفته شد، ما می‌توانیم دستور پخت را به عنوان دستورالعمل و خودمان را به عنوان یک کامپیوتر فرض کنیم. حالا ما به عنوان یک کامپیوتر باید آن دستورالعمل‌ها را خوانده و به درستی اجرا کنیم. الگوریتم طرحی است که مراحل لازم برای رسیدن به نتیجه‌ای دلخواه را به شما نشان می‌دهد.
نحوه استفاده کامپیوترها از الگوریتم‌ها
الگوریتم‌ها در کامپیوتر باید بسیار دقیق باشند چون کامپیوتر همه چیز را به طور اساسی درک می‌کند. در لفافه صحبت نکنید. کامپیوترها به دنبال استعاره نمی‌روند یا اصلاً فرض نمی‌کنند. هیچ جایی برای ابهام در الگوریتم‌ها نیست. به همین خاطر آنها باید دقیق، سازماندهی شده، درست، بدون خطا، کارآمد و خوب طراحی شده باشند. تمام این مسائل به کامپیوتر کمک می‌کند تا کارها را سریع‌تر انجام دهد.
کامپیوترها بدون در نظر گرفتن هر مرحله، الگوریتم‌ها را به صورت مکانیکی اجرا می‌کنند. کامپیوترها باید همانطوری کار کنند که ما به آنها دستور داده‌ایم. یک برنامه‌ی کامپیوتری، مجموعه‌ای از آن دستورالعمل‌ها و الگوریتم‌هاست. آن دستورالعمل‌ها یک دنباله‌ی بسیار دقیق از مراحل را برای کامپیوتر توضیح می‌دهند. کامپیوتر یک کار خاص را انتخاب می‌کند، سپس دستورالعمل‌ها به واسطه سخت‌افزار اجرا شده و فرد مورد نظر به نتیجه دلخواه خود دست پیدا می‌کند.
برنامه‌نویسی جدا از تفکر، تحقیق، طراحی و برنامه‌ریزی عمیق شامل آزمایش، خطایابی، پیاده‌سازی و نگهداشت نتایج نهایی نیز می‌باشد. مثلاً شما مشغول ساخت برنامه‌ای برای حل یک مشکل خاص هستید، در چنین شرایطی باید راه‌حل را با استفاده از یک الگوریتم بیان کنید. توسعه‌دهندگان با پیاده کردن آن الگوریتم، برنامه را کدنویسی می‌کنند. باید از زبانی استفاده کنید که هم انسان و هم کامپیوتر بتواند سینتکس آن را درک کند. کدنویسی واقعی از همین لحظه آغاز می‌شود:
کدنویسی کامپیوتر چیست؟
کدنویسی فرآیندی است که در آن ایده‌ها، راه‌حل‌ها و دستورالعمل‌ها به زبانی قابل فهم برای کامپیوتر تبدیل می‌شوند. کدنویسی نحوه‌ی صحبت کردن انسان با کامپیوتر است. این مسئله شامل ارتباط برقرار کردن و دادن دستورالعمل برای اقدامات مختلفی است که می‌خواهیم کامپیوترها با استفاده از زبان برنامه‌نویسی انجام دهند.
زبان‌های برنامه‌نویسی JavaScript، Java، C، C++ یا Python حکم مترجم را برای انسان‌ها دارند چون پلی بین انسان و کامپیوترها هستند. این زبان‌ها شکاف ارتباطی بین کامپیوتر و انسان را با نشان دادن، بیان کردن و استفاده از الگوریتم‌ها پر می‌کنند. آنها این کار را با استفاده از جملاتی انجام می‌دهند که برای ماشین‌ها قابل فهم است. سپس ماشین‌ها می‌توانند از آن جملات به عنوان یک دستورالعمل پیروی کنند.
زبان‌های برنامه‌نویسی خیلی به زبان‌های گفتاری ما شباهت دارند. آنها متشکل از المان‌های اساسی مانند اسامی، افعال و عبارات هستند. شما با ترکیب کردن این گروه‌ها با یکدیگر به جملات معناداری خواهید رسید. در واقع زبان‌های برنامه‌نویسی از لحاظ ظاهر، شباهت زیادی به انگلیسی دارند. آنها برای ساخت دستورالعمل‌های قابل فهم، روشی کوتاه‌تر و دقیق‌تر هستند.
زبان‌هایی مثل انگلیسی، فضای زیادی را برای ابهام به وجود می‌آورند و ممکن است افراد مختلف تفاسیر متفاوتی نسبت به یکدیگر داشته باشند. زبان‌های برنامه‌نویسی مجموعه‌ای از قوانین هستند که نحوه‌ی کدنویسی را مشخص می‌کنند.
ما از کد کامپیوتری برای ساخت برنامه‌های وب، وبسایت‌ها، بازی‌ها، سیستم عامل‌ها و سایر برنامه‌ها و تکنولوژی‌های نرم‌افزاری روزمره خود استفاده می‌کنیم.
شما می‌توانید به کدهای تشکیل‌دهنده وبسایت مورد علاقه خود نگاه کنید؛ برای انجام این کار ابتدا Ctrl را فشار داده، سپس با موس خود کلیک کنید و گزینه View Page Source را از لیست نمایش داده شده انتخاب کنید.
سپس با HTML، CSS و JavaScript مواجه می‌شوید. باید بدانید که این 3 زبان، بخش frontend وبسایت شما را تشکیل می‌دهند:
کدنویسی یک رویکرد برای ترجمه مشکلات به روشی قابل فهم برای ماشین‌هاست. این ترجمه به لطف زبان‌های برنامه‌نویسی و کدنویسی امکان‌پذیر شده است. شما برای کد نوشتن ابتدا باید پیچیدگی‌ها، سینتکس و کلمات کلیدی تشکیل‌دهنده یک زبان برنامه‌نویسی را به خوبی درک کنید. وقتی با ویژگی‌های یک زبان آشنا شدید، می‌توانید ساخت برنامه‌های کاربردی خود را شروع کنید.
نتیجه‌گیری
در این مقاله به طور حرفه‌ای با نحوه عملکرد کامپیوترها آشنا شدیم. سپس برنامه‌نویسی، کدنویسی و تفاوت بین آنها را با یکدیگر مطالعه کردیم. به خاطر داشته باشید که کدنویسی فقط پروسه‌ی نوشتن کد برای توسعه دادن برنامه‌ها و اپلیکیشن‌هاست.
کدنویسی زیرمجموعه‌ای از برنامه‌نویسی است. کدنویسی مستلزم مواردی همچون استدلال منطقی، آنالیز و ساخت دستورالعمل‌هایی برای برنامه کامپیوتری است. برنامه‌نویسی یک جنبه بزرگ‌تر در این پروسه است و کدنویسی تنها بخشی از آن به شمار می‌آید اما همیشه باید بعد از مرحله‌ی برنامه‌نویسی یا حل مسئله وارد میدان شود.
دیدگاه و پرسش
در حال دریافت نظرات از سرور، لطفا منتظر بمانید
در حال دریافت نظرات از سرور، لطفا منتظر بمانید