زبان برنامه نویسی c++

مقدمات زبان برنامه نویسی ++C

زبان برنامه نویسی c++ بدون شک یکی از بهترین و قدرتمندترین زبان های برنامه نویسی در دنیاست. در این مقاله قصد داریم تا بصورت اجمالی با این زبان قدرتمند و ویژگی های منحصر به فرد آن آشنا بشویم.

زبانهای برنامه سازی متعددی وجود دارند و برنامه نویسان دستورالعمل های برنامه را به زبان های مختلفی می نویسند که بعضی از آنها مستقیماً توسط کامپیوتر قابل درک هستند ولی بعضی دیگر باید به زبان ماشین (زبانی که کامپیوتر آن را درک می کند) ترجمه شوند. صدها زبان برنامه سازی وجود دارند که هر کدام از آنها برای اهداف خاصی طراحی شدند.

تقسیم بندی زبان های برنامه نویسی

زبانهای ماشین زبانهایی که فقط از کدهای 0 و 1 استفاده می کنند

زبانهای اسمبلی زبانهایی که از نمادها و علامتهای خاصی استفاده می کنند

زبانهای سطح بالا زبانهایی که یک دستورالعمل در آنها چندین کار را انجام می دهد

++C یکی از زبانهای سطح بالا است که به زبان محاوره ای نزدیک است. این زبان در اوایل دهه ی ۱۹۸۰ از زبان C توسعه یافت زبان ++C برای اغلب کامپیوترها وجود دارد و مستقل از سخت افزار است.

سبک های برنامه نویسی

دو سبک برنامه نویسی متداول وجود دارد که برای هر کدام از این سبکها، زبانهایی طراحی و پیاده سازی شدند

سبک برنامه نویسی ساخت یافته (structured programming)

. سبک برنامه نویسی شی گرا (object oriented programming)

زبان C از سبک برنامه نویسی ساخت یافته و زبان ++C از سبک برنامه نویسی شی گرا پیروی می کند

ابتدا به این دو سبک برنامه سازی می پردازیم.

برنامه نویسی ساخت یافته

در دهه ۱۹۶۰ میلادی تولید بسیاری از نرم افزارها با مشکل مواجه شدند. زمان بندی تولید نرم افزار به تأخیر می افتاد هزینه ها بالا بود و در نتیجه بودجه ی تولید نرم افزار افزایش می یافت و نرم افزار تولیدی نیز از قابلیت اعتماد بالایی برخوردار نبوده است. تولید کنندگان نرم افزار به این نتیجه رسیدند که تولید نرم افزار مشکل تر از چیزی است که در مورد آن تصور می شود. تحقیقاتی که برای بر طرف کردن مشکلات به عمل آمد منجر به برنامه نویسی ساخت یافته شد.

برنامه نویسی ساخت یافته چیست؟

برنامه نویسی ساخت یافته روش منظمی برای نوشتن برنامه ها است و منجر به نوشتن برنامه هایی می شود که خوانایی آنها بالا است تست و اشکال زدایی آنها راحت تر و اصلاح آنها آسان تر است.

در برنامه نویسی ساخت یافته برنامه به صورت مجموعه ای از فعالیتها تصور می شود که باید بر روی داده ها انجام شوند. در این روش هر مسئله ی پیچیده ای به مجموعه ای از مسئله های کوچک تر تجزیه می شود تا این که قابل درک باشد. به عبارت دیگر برنامه نویس سعی می کند رویه هایی بنویسد که نیازمندی های سیستم را برآورده کنند.

مثالی از برنامه نویسی ساخت یافته

به عنوان مثالی از برنامه نویسی ساخت یافته محاسبه میانگین حقوق کارمندان یک شرکت را در نظر بگیرید. این کار، فعالیتی پیچیده است و به کارهای کوچک تری تقسیم می گردد.

۱- حقوق هر کارمند را مشخص کنید

۲- تعداد کارکنان را تعیین کنید

۳- مجموع حقوق تمام افراد را تعیین کنید (محاسبه ی مجموع حقوق

۴- مجموع حقوق را بر تعداد افراد تقسیم کنید.

اما فعالیت محاسبه ی مجموع حقوق می تواند به کارهای کوچک تری تقسیم شود:

۱- رکورد کارمند را بازیابی کنید دستیابی به رکورد کارمند)

۲- حقوق کارمند را بیابید.

۳- این حقوق را به مجموع حقوق هایی که تاکنون به دست آوردید اضافه کنید.

۴- رکورد کارمند بعدی را بازیابی کنید.

۵- در صورتی که کارمندی باقی مانده است به مرحله ی ۱ بروید.

به همین ترتیب فعالیت دستیابی به رکورد کارمند می تواند به کارهای کوچک تری تقسیم شود

۱- فایل کارکنان را باز کنید

۲- به رکورد مورد نظر بروید.

۳- رکورد را از روی دیسک بخوانید.

مشکلات برنامه نویسی ساخت یافته

برنامه نویسی ساخت یافته روشی موفق برای حل مسائل پیچیده است اما مشکلات خاص خودش را دارد. در این روش داده ها از فعالیتها (مندهایی که آنها را پردازش می کنند جدا است. وقتی حجم داده ها زیاد می شود نگهداری آنها مشکل می گردد هر چه بیشتر با داده ها کار می کنید با مشکلات بیشتری مواجه می شوی.

دانلود آموزش رایگان برنامه نویسی ++C

معروف ترین زبانهای برنامه سازی که برای برنامه نویسی ساخت یافته طراحی شدند عبارتند از: پاسکال و زبان C.

پاسکال زبان مناسبی برای آموزش برنامه نویسی است. زبان C به دلیل ویژگی های خاص خودش محبوبیت زیادی در دانشگاهها و خارج از دانشگاه ها پیدا کرده است.

برنامه نویسی شی گرا

برنامه نویسی شی گرا شیوه نوینی است که قطعات نرم افزاری را ایجاد می کند که در برنامه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. همان طور که کامپیوتر از قطعات سخت افزاری ساخته می شود، در برنامه نویسی شی گرا برنامه از قطعات نرم افزاری ساخته می شود. به این ترتیب سرعت تولید نرم افزار افزایش می باید.

قابلیت خوانایی برنامه هایی که در این روش نوشته می شوند بالا بوده،تست،عیب یابی و اصلاح آن ها آسان است.

 اصطلاحات مهم در برنامه نویسی شی گرا

به دنیای اطراف خود بنگرید. به هر جا که نگاه کنید اشیایی را می بینید: مردم ،حیوانات، گیاهان، اتومبیلها، هواپیماها، کامپیوترها و مانند آنها. انسان بر اساس اشیا فکر می کند. ما توانایی عجیبی از انتزاع داریم که ما را قادر می سازد تا به جای این که تصاویر صفحه نمایش را به صورت نقاط منفردی از رنگها (که در گرافیک پیکسل نامیده می شود) در نظر بگیریم، آنها را به عنوان اشیایی مثل ،مردم ،هواپیماها، درختها و کوه ها تصور کنیم. در صورت لزوم می توانیم به جای این که به ذرات شن فکر کنیم به ساحل فکر کنیم و به جای این که درخت ها فکر کنیم، به جنگل فکر کنیم و به جای این که به آجرها فکر کنیم به ساختمانها فکر کنیم.

تقسیم بندی اشیاء

اشیا را می توان به دو دسته تقسیم کرد:

اشیای بی جان و اشیای جاندار. اشیای جاندار زنده اند، حرکت می کنند و کارهایی را انجام می دهند. اشیای بی جان مانند سنگ به نظر نمی رسند که کاری انجام دهند. تمام اشیا چه جاندار و چه بیجان چیزهایی مشترک دارند. آنها صفاتی مثل اندازه شکل و وزن دارند و همه ی آنها رفتارهایی را از خودشان نشان می دهند. به عنوان مثال توپ می غلتد، بالا و پایین می رود، پرباد می شود یا باد آن خالی می شود. بچه گریه می کند، می خوابد، می خندد، راه می رود و چشمک می زند. اتومبیل شتاب می گیرد، ترمز می کند و روشن می شود و حوله، آب را خشک می کند.

انسان اشیا را از طریق مطالعه ی صفات و مشاهده ی رفتار آنها می شناسد. ممکن است اشیای مختلف صفات مشابهی داشته باشند و رفتارهای یکسانی را از خود نشان دهند. به عنوان مثال می توان بچه ها و بزرگترها را با هم و یا انسان را با حیوان مقایسه کرد. اتومبیل های سواری و کامیونها نیز چیزهای مشترک دارند.

 ++C یک زبان شی گرا است

با توجه به این تفکر شی گرایی زبانهای برنامه سازی ویژهای مثل ++C طراحی شدند تا اشیای دنیای واقعی را در مفاهیم موجود در زبان، مدل سازی کنند. بنابراین زبان ++C علاوه بر ویژگی ساخت یافتگی که در C موجود است امکاناتی برای مدل سازی اشیای دنیای واقعی نیز دارد.

++C برای مدل سازی اشیای دنیای واقعی از مفهومی به نام کلاس استفاده می کنند. بنابراین، اشیایی مثل اتومبیل و دانشجو را می توان در ++C به صورت یک کلاس طراحی کرد. به عنوان مثال برای یک ساختمان که شی ای در دنیای واقعی است می توان کلاسی را در ++C طراحی کرد.

اگر یک نقشه ی ساختمان در دست داشته باشید می توانید ساختمان های متعددی با ویژگی های موجود در نقشه ایجاد کنید. به همین ترتیب اگر کلاسی در ++C داشته باشیم، می توانیم چندین شی از این کلاس ایجاد کنیم. تولید شیء از کلاس را نمونه سازی میگویند. با مفاهیم کلاس، نمونه سازی و شی، در ادامه بیشتر آشنا خواهید شد.

مفهوم کلاس و نمونه سازی شی

هر کلاس، تعدادی فیلد داده دارد که به نام خاصیت خوانده می شوند و تعدادی عملیات دارد که فعالیتی را روی شی انجام می دهند و به نام متد خوانده می شوند. دقت داشته باشید که اشایی که با استفاده از کلاسها در برنامه ایجاد می شوند تا پاسخگوی نیاز کاربران باشند، به عنوان بخشی از برنامه ی ساخت یافته محسوب می شوند.

دانلود آموزش شی گرائی در ++C

ویزگی های زبان برنامه نویسی ++C

++C، قابل انعطاف بوده بسیار قدرتمند است. در این زبان هیچ محدودیتی برای برنامه نویس وجود ندارد. هر آنچه را که فکر می کنید می توانید در این زبان پیاده سازی کنید.

++C ، زبان برنامه نویسی سیستم است. برنامه های سیستم، برنامه هایی هستند که امکان بهره برداری از سخت افزار و سایر نرم افزارها را فراهم می کنند.

بعضی از برنامه های سیستم

بعضی از برنامه های سیستم عبارتنداز: سیستم عامل، مفسر، کامپایلر، ویراستارها واژه پردازها، مدیریت پایگاه های داده و اسمبلر.

یارتباط تنگاتنگی بین ++C و زبان اسمبلی وجود دارد و به این ترتیب می توان از تمام قابلیت های اسمبلی در زبان ++C استفاده کرد.

++C، زبان کوچکی است و تعداد کلمات کلیدی این زبان اندک است. تصور نشود که هرچه تعداد کلمات کلیدی زبان بیشتر باشد آن زبان قدرتمندتر است.

++C دارای ویژگی شی گرا است. برنامه نویسی شی گرا یک سبک برنامه نویسی است که بر اشیای موجود در برنامه تاکید دارد.

++C نسبت به حروف حساس است

یعنی در این زبان بین حروف کوچک و بزرگ تفاوت است و تمام کلمات کلیدی این زبان با حروف کوچک نوشته می شوند. به عنوان مثال while یک کلمه ی کلیدی است ولی WHILE این طور نیست. توصیه می شود که تمام برنامه های ++C با حروف کوچک نوشته شوند.

ویژگی های دستورالعمل های برنامه ++C

دستورالعمل های برنامه ی ++C دارای ویژگیهای زیر هستند:

۱- هر دستور زبان ++C به ; ختم می شود.

۲- حداکثر طول یک دستور ۲۵۵ کاراکتر است.

۳- هر دستور می تواند در یک یا چند سطر ادامه داشته باشد.

۴- در هر سطر می توان چند دستور را تایپ کرد (این کار توصیه نمی شود).

۵- توضیحات می توانند در بین */ و /* قرار گیرند و یا بعد از // ظاهر شوند.

/* This is a samble comment */

// This is another sample comment