إنه يوليو الجوراسي!

مقدمة

مرحبًا. أهلًا بكم. أتمنى أن تكونوا جميعًا بخير كان شهر يونيو شهرًا حافلًا في Exercism، مع إطلاق Premium ومرور 10 سنوات على تأسيسنا. وأتمنى أنكم استمتعتم بالعمل مع لغات Lisp خلال صيف Sexps. والآن ننتقل إلى الشهر السابع من عام 2023، وإلى شهرنا السادس ذي الطابع الخاص: يوليو الجوراسي.

ما الذي نعنيه بكلمة «الجوراسي»؟ حسنًا، لا نعني أن هذه اللغات انقرضت، وإن كان من غير المرجح أن تكتب برامج جديدة بلغة COBOL في أيامنا هذه. لكنها من أقدم اللغات، وبعضها تجاوز 60 عامًا. وقد كُتب بها قدر هائل من البرامج، وخاصة برامج المؤسسات. كلها لغات ناجحة إلى حد مذهل.

فما هي هذه اللغات؟ سنتناول C و C++ و COBOL و Fortran و Visual Basic. لن نتناول C و C++ في هذا الفيديو، لأننا سبق أن تحدثنا عنهما في مارس الميكانيكي، فشاهد ذلك الفيديو إن كنت مهتمًا بهاتين اللغتين. أما COBOL و Fortran و Visual Basic فسنلقي عليها نظرة بعد قليل!

الشارات

احصل على الشارة بإكمال 5 تمارين في إحدى هذه اللغات هذا الشهر. وللحصول على شارة السنة كاملة، عليك إكمال:

• Bob: التعامل مع السلاسل النصية والمنطق الشرطي
• الحساسية: التعامل مع السلاسل النصية والأعداد وعمليات البت
• عكس السلسلة النصية: التكرار على حروف سلسلة نصية
• أعلى النتائج: التكرار على مصفوفات الأعداد
• أعداد أرمسترونغ: التعامل مع الأعداد والحلقات والتكرار

نظرة عامة

Fortran

• بدأها جون باكوس في IBM في خمسينيات القرن الماضي، لتكون بديلًا أكثر عملية من لغة التجميع في برمجة حاسوبهم المركزي IBM 704

• صُممت لتكون بارعة في بناء التطبيقات العلمية والهندسية (الاسم اختصار لـ Formula Translating System)

• أول لغة برمجة عالية المستوى (تقلل عدد أسطر الكود بنحو 20 ضعفًا)

• وأول مُصرِّف مُحسِّن أيضًا (كان العملاء مترددين في استخدام لغة برمجة عالية المستوى ما لم يكن مُصرِّفها قادرًا على توليد كود يقارب أداؤه أداء لغة التجميع المكتوبة يدويًا)

• لغة ذات أنواع ساكنة وقوية

• دعمت في البداية البرمجة الأمرية فقط، ثم أُضيفت البرمجة الإجرائية بعد ذلك بقليل. وأضافت امتدادات لاحقة دعمًا لأنماط أخرى، مثل البرمجة كائنية التوجه والبرمجة بالمصفوفات

• وُحّد معيارها أول مرة عام 1966 مع Fortran 66، وآخر تحديث لها كان في 2018!

• شديدة التأثير، من Basic إلى ALGOL، وكانت مصدر إلهام لكثير من اللغات. وقد كان جزء كبير من أبحاث لغات البرمجة المبكرة يهدف إلى تحسين Fortran

• لا تزال تُطوَّر بنشاط، وتُضاف إليها ميزات جديدة، مع الحفاظ على ضمانات قوية للتوافق مع الإصدارات السابقة (فالكود القديم عادةً ما يزال يُصرَّف ويعمل)

• توازٍ مدمج باستخدام coarrays، وهي طريقة آمنة وفعّالة للتعبير عن التوازي. ويمكن وسم الدوال بأنها نقية، ما يساعد المُصرِّف على التحسين من أجل الحوسبة المتوازية

• إدارة آمنة للذاكرة عبر متغيرات قابلة للتخصيص، حيث يكون المُصرِّف مسؤولًا عن تحرير الذاكرة.

• توافق بيني مدمج مع C

COBOL

• صُممت عام 1959 على يد تحالف CODASYL (برعاية وزارة الدفاع!) في محاولة لتقليل تكاليف تطوير تطبيقات الأعمال (الاسم اختصار لـ Common Business-Oriented Language)

• أصبحت معيارًا عام 1968، وآخر مراجعة لها من 2014

• لها تطبيقات مختلفة، مثل IBM COBOL و GnuCOBOL (الذي يُصرَّف إلى C) و Micro Focus™ Visual COBOL، الذي يعمل على كل من JVM و .NET runtime

• لغة ذات أنواع ساكنة

• متعددة الأنماط، وتدعم البرمجة الأمرية وكائنية التوجه

• مطوّلة (كلمات مفتاحية كثيرة) لكن صياغتها سهلة القراءة جدًا للإنسان. وهذا يفيد الوضوح والصيانة

• توافق جيد مع الإصدارات السابقة، مع مواصفة مستقرة. ومُختبَرة في الميدان

• أداء جيد (تُستخدم في القطاع المالي)

Visual Basic

• طوّرتها Microsoft لتخلف Visual Basic وتعمل على .NET runtime (أُسقطت لاحقة .NET بعد Visual Basic 2003)

• صدرت نسختها الأولى عام 2002، وصُنّفت اللغة على أنها «مستقرة» في 2023. وهذا يعني أنها لن تستقبل أي صياغة جديدة، لكنها تظل لغة مدعومة

• تتشابه صياغتها مع Visual Basic إلى حد كبير، لكن أُجريت عليها بعض التغييرات

• لغة ذات أنواع ساكنة تدعم الأنواع القوية والضعيفة

• لغة متعددة الأنماط: كائنية التوجه في الأساس، لكنها تدعم أيضًا البرمجة الأمرية والبرمجة المعتمدة على الأحداث

• سهلة التعلم (فقد صُمم Visual Basic ليكون سهل التعلم)

• دعم ممتاز للبرمجة كائنية التوجه

• تعمل على .NET runtime المجرَّب والمُختبَر، مع إمكانية الوصول إلى كل مكتبات .NET

• نشر سهل عبر النشر بـ ClickOnce

حالات الاستخدام

Fortran

تُستخدم في سيناريوهات الحوسبة عالية الأداء (الحواسيب العملاقة)، مثل التنبؤ بالطقس وعلم الفلك والهندسة الإنشائية. وتُستخدم أيضًا في برامج التصميم بمساعدة الحاسوب، وكثير من التطبيقات مبنية على FORTRAN، فمثلًا تستخدم وحدات NumPy المتنوعة مكتبات FORTRAN 77

COBOL

تُستخدم كثيرًا في القطاع المالي، ولا تزال أنظمة مالية كثيرة تعمل في أجزاء كبيرة منها ببرامج COBOL (وتشير التقديرات إلى أن نحو 80% من المعاملات المالية تعمل بها)، وإن كان الأمر اليوم يقتصر في معظمه على الصيانة. وتُستخدم أيضًا في كثير من تطبيقات الأعمال، بل وفي مخزن مفتاح/قيمة يُستخدم في Walmart.

Visual Basic

تُستخدم في واجهات المستخدم الرسومية (مثل الواجهات مع قواعد البيانات) وفي مواقع تُولَّد على الخادم. ومن الشركات التي تستخدمها Boeing و Wells Fargo و General Electric

كيف تختلف هذه اللغات من منظور البرمجة؟

Fortran

دعمت في البداية البرمجة الأمرية فقط، ثم أُضيفت البرمجة الإجرائية بعد ذلك بقليل. وأضافت امتدادات لاحقة دعمًا لأنماط أخرى، مثل البرمجة كائنية التوجه والبرمجة بالمصفوفات

COBOL

متعددة الأنماط، وتدعم البرمجة الأمرية وكائنية التوجه

Visual Basic

لغة متعددة الأنماط: كائنية التوجه في الأساس، لكنها تدعم أيضًا البرمجة الأمرية والبرمجة المعتمدة على الأحداث

ميزات بارزة

Fortran

• الأداء. لقد صُممت لغة Fortran وأنواع بياناتها وبنيتها لتكون فعّالة وذات أداء ممتاز، ولهذا تُستخدم في الحواسيب العملاقة
• تدعم افتراضيًا كثيرًا من الدوال الرياضية
• البرمجة بالمصفوفات طريقة أنيقة جدًا لتطبيق عمليات على المصفوفات وأجزاء منها، دون الحاجة إلى تكرار يدوي أو تحديد حدود المصفوفة

COBOL

• الحساب بالفاصلة الثابتة لا يعاني من أخطاء التقريب، بخلاف أعداد الفاصلة العائمة. وهذا ما يجعله رائعًا في القطاع المالي
• ممتازة في القراءة من الملفات والكتابة فيها (السجلات)
• دعم مدمج في COBOL لإنشاء التقارير (وهو سبب آخر لشعبيتها في تطبيقات الأعمال)

Visual Basic

• ممتازة في بناء تطبيقات الواجهات الرسومية باستخدام Windows Forms. ومحرر بالسحب والإفلات يعرض لك النتيجة كما ستحصل عليها
• دعم رائع من بيئة التطوير المتكاملة، مع إعادة هيكلة الكود وإكمال الكود تلقائيًا وكثير جدًا غير ذلك

أي لغة تجرّب؟

• إن كنت مهتمًا بالحوسبة العلمية أو بالأداء العالي، فـ Fortran خيار ممتاز
• وإن أردت أن تلمس كيف كانت تُبنى تطبيقات الأعمال قديمًا، فـ COBOL رائعة
• وإن كنت مهتمًا ببناء تطبيقات الواجهات الرسومية أو كنت على منصة .NET بالفعل، فـ Visual Basic تعمل بشكل ممتاز
• وإن كنت مهتمًا بتاريخ البرمجة، فإن COBOL و Fortran مساران رائعان للاطلاع