لغة السي ++ (لغة برمجة)
سي++ (تنطق: سي بلس بلس) (بالإنجليزية: ++C) هي لغة برمجة للاستخدامات العامة، تعتبر لغة السي++ لغة برمجة كائنية. والتي يعتبرها الكثيرون اللغة الأفضل لتصميم التطبيقات ذات الواجهة الكبيرة وللتعامل مع البنية الصلبة للحاسب. ولغة السي بلس بلس ++C من لغات البرمجة العالية المستوى وفي نفس الوقت قريبة من لغة التجميع ذات المستوى المحدود، كما أنها تعد لغة برمجة إجرائية (يمكن كتابة برنامج يحتوي على إجراءات وتوابع فقط) كما تعد لغة غرضية التوجه (البرنامج المكتوب عبارة عن أصناف وتستخدم الخواص المتاحة من كبسلة وتعددية الأشكال والوراثة والتركيب).
تاريخ السي بلس بلس
طوّر بيارن ستروستروب (Bjarne Stroustrup) خلال عمله في مختبرات بيل لغة سي++ في الثمانينات كتحسين للغة سي. تشمل سي++ جميع مزايا السي بالإضافة إلى مزايا البرمجة الكائنية. تسهّل لغة سي++ الأسلوب المُهيكل والمنهجي لعملية تصميم البرامج، وتعتمد على الكائنات كبنية أساسية لتشكيل البرامج.
كما هو الحال مع لغة السي، فإن سي++ لغة متعددة الاستخدامات، إلا أنها مناسبة لبرامج أنظمة التشغيل. وتكتب معظم أجزاء أنظمة التشغيل وبرامج مساعدة أنظمة التشغيل باستخدام سي++ ومنها نظام جنو/لينكس.
و يتجنب الكثير من المبرمجين لغتي سي وسي++ نظراً لشهرتهما كلغات برمجة معقدة. وقد أدى ذلك إلى استخدام الكثيرين للغات مثل فيجوال بيسك ودلفي ثم جافا وسي شارب. الأخيرتين هما مجرد تسهيل (وليس تطوير) للغة سي++، وبدا في وقت معين أن لغات مثل جافا سوف تستولي على سوق البرمجيات التجارية من سي++ مع هجرة عدد كبير من مبرمجي السي++ إلى جافا وسي شارب، إلا أنه سرعان ما أدرك المبرمجون أن السي++ هي السبيل الوحيد لإنتاج برامج تجارية قوية وسريعة وتؤدي المطلوب منها بكفاءة وبأقل عدد من الأخطاء.
بين السي والسي++
- وفقاً لمواصفات سي++، فإنها تدعم لغة سي بشكل كامل (دعم رجعي). وعملياً يمكن لمعظم برامج السي أن تترجم بواسطة مترجمات سي++ ولهذا تسمى هذه المترجمات بمترجمات سي/سي++. إلا أن الأمر لا يخلو من بعض المشاكل غير المتوقعة، مثلاً قد يحدث أن تسمى متغيراً باسم new وهى كلمة محجوزه في سي++ وليست محجوزة في سي.
الجديد في سي++
الإضافة الأهم التي أتت بها السي++ عن السي هي البرمجة عن طريق الكائنات. حيث تعتمد السي على البرمجة الإجرائية والتي كانت كافية في وقتها. إلا أن ظهور أنظمة التشغيل ذات الواجهة الرسومية نقل العديد من المبرمجين إلى البرمجة بالكائنات. بالرغم من ذلك فإن السي ما زالت تُستخدم في برمجة الويندوز واليونكس. أبرز هذه الإضافات هي:
الصفوف والكائنات.
التحميل الزائد للعمليات: ويعتبرها الكثير أهم إضافة في سي++، لأنها جعلت من سي++ لغة قابلة للتوسع. هناك أكثر من 30 عملية يمكن التحميل الزائد عليها.
القوالب.
التعددية الشكلية.
الوراثة: وهي إمكانية تطوير صنف جديد يرث جميع خصائص صنف آخر. في هذه الحالة يسمى الصنف بالصنف المشتق.
إضافات أخرى
استخدام الرمز // لتضمين الملاحظات بطول سطر واحد والتي يتم تجاهلها من قِبل المترجم عند القيام بعملية الترجمة.
سبب صعوبتها
ربما تعود أسباب صعوبة لغتي السي والسي++ لأسباب تاريخية أكثر منها واقعية وهو ما يردده المبرمجين المعتادين على استخدام السي++ وهذا يعود بنا إلى أصل لغة السي وهي لغة السي بي ال CPL والتي اشتهرت بشدة تعقيدها مما تسبب في ابتعاد المبرمجين عنها فتم تطويرها وتبسيطها إلى لغة سميت BCPL ولم تلقى الكثير من النجاح ولكنها تطورت إلى لغة البى B وعندما أرادو تطويرها سموها سي(وهذا هو أصل تسمية السي)، وبالطبع ورثت السي++ خصائص لغة سي. إلا أنه لا يمكن إنكار أن مفاهيم مثل المؤشرات pointers، والإشارات هي مفاهيم مربكة للمبرمج المبتدئ، بالإضافة إلى مفاهيم التوارث Inheritance وتعدد الشكل polymorphism والقوالب Templates التي تربك حتى المبرمجين المحترفين. وكذلك لا تقدم سي++ الحماية الكافية للمبرمج كي لا يقع في أخطاء التشغيل التي قد تتسبب في توقف الحاسوب عن العمل. كيف؟
في لغة الفيجوال بيسك مثلا عندما تحدد مصفوفة بحجم 20 عنصرا مثلا كالأتي :
Dim A)20(As Integer
ثم تحاول معالجة العنصر رقم 21 مثلا فسوف يبادرك محرك الفيجوال بيسك برسالة خطأ ويتوقف برنامجك. أما في السي++ فاذا عرفت مصفوفة بنفس الحجم : int a)20(// integer a from 0-19 not from 0-20 و عندما تحاول الوصول إلى العنصر رقم واحد وعشرين مثلا تكون قد تعديت حدود المصفوفة إلى جزء من الذاكرة ربما تكون مخصصة لبرنامج أخر أو معلومات حساسة لنظام التشغيل وهذا يؤدي إلى إعطائك قيم خاطئة. و المشكلة الأخرى التي تربك الكثيرين أن أول عنصر بالمصفوفة هو 0 وليس 1 وحجمها 20 أي أن العنصر الأخير هو 19 وليس 20 مثل البيسك.
أمثلة
مثال لطباعة Hello World! بالسي++
# include <iostream>
using namespace std;
int main))
{ cout << "Hello, World!" << endl;
return 0; }
مثال آخر:
# include<iostream>
using namespace std;
(int main)
{cout << "i love my country"; // لم نرجع قيمة إلى الدالة الرئيسة إلا أن تنفيذ البرنامج // بنجاح يعني أن البرنامج أرجع قيمة 0 والتي تعني نجاح التنفيذ}
ملاحظة: في المصرفات القديمة وبعض المصرفات الحديثة يجب وضع iostream.h عوضاً عن iostream لتعمل الشيفرة.
التطور المستقبلي
لا تزال لغة سي++ تواصل تطورها. فهناك نسخة جديدة من سي++ قيد التطوير سميت مبدئيًا بـ C++0x (تنطق سي بلس بلس أُوْهْ إكس) ، وقد صدرت في مارس 2009، يشير العمل الحالي بأنّ سي++ سيواصل الاستفادة من طبيعته متعددة المثال. boost مجموعة تعمل للاستفادة إلى أبعد الحدود من سي++ في شكله الحالي. هم يتوسّعون كثيرا في سي++ من حيث الوظيفية والقدرات وينصحون أيضا لجنة معايير سي++ التي تعمل فيها الميزّات حسنا والتي تحتاج التحسين.
سي++ (تنطق: سي بلس بلس) (بالإنجليزية: ++C) هي لغة برمجة للاستخدامات العامة، تعتبر لغة السي++ لغة برمجة كائنية. والتي يعتبرها الكثيرون اللغة الأفضل لتصميم التطبيقات ذات الواجهة الكبيرة وللتعامل مع البنية الصلبة للحاسب. ولغة السي بلس بلس ++C من لغات البرمجة العالية المستوى وفي نفس الوقت قريبة من لغة التجميع ذات المستوى المحدود، كما أنها تعد لغة برمجة إجرائية (يمكن كتابة برنامج يحتوي على إجراءات وتوابع فقط) كما تعد لغة غرضية التوجه (البرنامج المكتوب عبارة عن أصناف وتستخدم الخواص المتاحة من كبسلة وتعددية الأشكال والوراثة والتركيب).
تاريخ السي بلس بلس
طوّر بيارن ستروستروب (Bjarne Stroustrup) خلال عمله في مختبرات بيل لغة سي++ في الثمانينات كتحسين للغة سي. تشمل سي++ جميع مزايا السي بالإضافة إلى مزايا البرمجة الكائنية. تسهّل لغة سي++ الأسلوب المُهيكل والمنهجي لعملية تصميم البرامج، وتعتمد على الكائنات كبنية أساسية لتشكيل البرامج.
كما هو الحال مع لغة السي، فإن سي++ لغة متعددة الاستخدامات، إلا أنها مناسبة لبرامج أنظمة التشغيل. وتكتب معظم أجزاء أنظمة التشغيل وبرامج مساعدة أنظمة التشغيل باستخدام سي++ ومنها نظام جنو/لينكس.
و يتجنب الكثير من المبرمجين لغتي سي وسي++ نظراً لشهرتهما كلغات برمجة معقدة. وقد أدى ذلك إلى استخدام الكثيرين للغات مثل فيجوال بيسك ودلفي ثم جافا وسي شارب. الأخيرتين هما مجرد تسهيل (وليس تطوير) للغة سي++، وبدا في وقت معين أن لغات مثل جافا سوف تستولي على سوق البرمجيات التجارية من سي++ مع هجرة عدد كبير من مبرمجي السي++ إلى جافا وسي شارب، إلا أنه سرعان ما أدرك المبرمجون أن السي++ هي السبيل الوحيد لإنتاج برامج تجارية قوية وسريعة وتؤدي المطلوب منها بكفاءة وبأقل عدد من الأخطاء.
بين السي والسي++
- وفقاً لمواصفات سي++، فإنها تدعم لغة سي بشكل كامل (دعم رجعي). وعملياً يمكن لمعظم برامج السي أن تترجم بواسطة مترجمات سي++ ولهذا تسمى هذه المترجمات بمترجمات سي/سي++. إلا أن الأمر لا يخلو من بعض المشاكل غير المتوقعة، مثلاً قد يحدث أن تسمى متغيراً باسم new وهى كلمة محجوزه في سي++ وليست محجوزة في سي.
الجديد في سي++
الإضافة الأهم التي أتت بها السي++ عن السي هي البرمجة عن طريق الكائنات. حيث تعتمد السي على البرمجة الإجرائية والتي كانت كافية في وقتها. إلا أن ظهور أنظمة التشغيل ذات الواجهة الرسومية نقل العديد من المبرمجين إلى البرمجة بالكائنات. بالرغم من ذلك فإن السي ما زالت تُستخدم في برمجة الويندوز واليونكس. أبرز هذه الإضافات هي:
الصفوف والكائنات.
التحميل الزائد للعمليات: ويعتبرها الكثير أهم إضافة في سي++، لأنها جعلت من سي++ لغة قابلة للتوسع. هناك أكثر من 30 عملية يمكن التحميل الزائد عليها.
القوالب.
التعددية الشكلية.
الوراثة: وهي إمكانية تطوير صنف جديد يرث جميع خصائص صنف آخر. في هذه الحالة يسمى الصنف بالصنف المشتق.
إضافات أخرى
استخدام الرمز // لتضمين الملاحظات بطول سطر واحد والتي يتم تجاهلها من قِبل المترجم عند القيام بعملية الترجمة.
سبب صعوبتها
ربما تعود أسباب صعوبة لغتي السي والسي++ لأسباب تاريخية أكثر منها واقعية وهو ما يردده المبرمجين المعتادين على استخدام السي++ وهذا يعود بنا إلى أصل لغة السي وهي لغة السي بي ال CPL والتي اشتهرت بشدة تعقيدها مما تسبب في ابتعاد المبرمجين عنها فتم تطويرها وتبسيطها إلى لغة سميت BCPL ولم تلقى الكثير من النجاح ولكنها تطورت إلى لغة البى B وعندما أرادو تطويرها سموها سي(وهذا هو أصل تسمية السي)، وبالطبع ورثت السي++ خصائص لغة سي. إلا أنه لا يمكن إنكار أن مفاهيم مثل المؤشرات pointers، والإشارات هي مفاهيم مربكة للمبرمج المبتدئ، بالإضافة إلى مفاهيم التوارث Inheritance وتعدد الشكل polymorphism والقوالب Templates التي تربك حتى المبرمجين المحترفين. وكذلك لا تقدم سي++ الحماية الكافية للمبرمج كي لا يقع في أخطاء التشغيل التي قد تتسبب في توقف الحاسوب عن العمل. كيف؟
في لغة الفيجوال بيسك مثلا عندما تحدد مصفوفة بحجم 20 عنصرا مثلا كالأتي :
Dim A)20(As Integer
ثم تحاول معالجة العنصر رقم 21 مثلا فسوف يبادرك محرك الفيجوال بيسك برسالة خطأ ويتوقف برنامجك. أما في السي++ فاذا عرفت مصفوفة بنفس الحجم : int a)20(// integer a from 0-19 not from 0-20 و عندما تحاول الوصول إلى العنصر رقم واحد وعشرين مثلا تكون قد تعديت حدود المصفوفة إلى جزء من الذاكرة ربما تكون مخصصة لبرنامج أخر أو معلومات حساسة لنظام التشغيل وهذا يؤدي إلى إعطائك قيم خاطئة. و المشكلة الأخرى التي تربك الكثيرين أن أول عنصر بالمصفوفة هو 0 وليس 1 وحجمها 20 أي أن العنصر الأخير هو 19 وليس 20 مثل البيسك.
أمثلة
مثال لطباعة Hello World! بالسي++
# include <iostream>
using namespace std;
int main))
{ cout << "Hello, World!" << endl;
return 0; }
مثال آخر:
# include<iostream>
using namespace std;
(int main)
{cout << "i love my country"; // لم نرجع قيمة إلى الدالة الرئيسة إلا أن تنفيذ البرنامج // بنجاح يعني أن البرنامج أرجع قيمة 0 والتي تعني نجاح التنفيذ}
ملاحظة: في المصرفات القديمة وبعض المصرفات الحديثة يجب وضع iostream.h عوضاً عن iostream لتعمل الشيفرة.
التطور المستقبلي
لا تزال لغة سي++ تواصل تطورها. فهناك نسخة جديدة من سي++ قيد التطوير سميت مبدئيًا بـ C++0x (تنطق سي بلس بلس أُوْهْ إكس) ، وقد صدرت في مارس 2009، يشير العمل الحالي بأنّ سي++ سيواصل الاستفادة من طبيعته متعددة المثال. boost مجموعة تعمل للاستفادة إلى أبعد الحدود من سي++ في شكله الحالي. هم يتوسّعون كثيرا في سي++ من حيث الوظيفية والقدرات وينصحون أيضا لجنة معايير سي++ التي تعمل فيها الميزّات حسنا والتي تحتاج التحسين.