تطور البرامج

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته 

هذا اول موضوع لي هنا و ارجو ان يكون مفيد و لو قليلا 

هذا الموضوع يتحدث عن خطوات تنفيذ البرنامج من بداية كتابة الكود الى ان يصير برنامجا قابلا للتنفيذ يعني processus  ^_^

في البداية هذا مخطط توضيحي لتلك المراحل ثم ساحاول ان اوضح المرحلة تلو الاخرى ما استطعت

لتنفيذ برنامج قمنا بكتابة الكود الخاص به فهذا يتطلب عدة مراحل قبل التنفيذ و هذه المراحل تتم بشكل آلي تماما و الموقع الذي تدور فيه هذه المراحل هو القرص الصلب disque dure و هي تنفذ بالوسائل التالية :

1- محرر النصوص

2- المترجم

3- editeur de lien ( اظن مهناها الرابط او محرر الروابط )

4- chargeur ( معناها اللغوي هو الشاحن لكن الاصطلاحي لا اعرفه  :blush: )

5- débogueur ( مصحح الاخطاء)

و الان ساباشر شرح دور كل وسيلة من الوسائل السابقة  ^_^ :

1- محرر النصوص أو (éditeur de textes ( text editor :

ان الهدف من محرر النصوص هو تمكين المبرمج من كتابة الكود الخاص به بلغة متطورة قريبة من لغة البشر اي لغة من مستوى عالي ( haut niveau ) كلغة السي او سي ++  او لغة قريبة من لغة الالة اي لغة من مستوى منخفض ( bas niveau ) كلغة الاسامبلي، و ايضا فان محرر النصوص يمكن المبرمج من التغيير في برنامجه باظافة تعليمات او حذف تعليمات كما يمكنه من طباعته 

2- المترجم :

هو عبارة عن خادم او برنامج خدمة يملك دور ترجمة او تحويل برنامج مكتوب بلغة متطورة الى برنامج مكتوب بلغة الالة و هو نتيجة الترجمة (programme objet)

و هناك نوعين من المترجم :

1-2- مترجم سطر بسطر ( interpréteur ) :

هو برنامج يقوم بالتنفيذ للكود سطر بسطر  و هو يعمل بهذه الطريقة :

- قراءة التعليمة من الكود سورس

- ترجمة التعليمة النقروؤة لنا الى تعليمة مقروؤة للألة و هذه الخطوة عندها حالتين كنتيجة :

--> ترجمة بنجاح : هنا المترجم يقوم بارسال نتيجة الترجمة حتى يتم تنفيذها و ينتقل الى السطر او التعليمة التالية

--> ترجمة فاشلة : المترجم هنا لن يوافق على ارسال التعليمة و يقوم باظهار رسالة بان هناك خطأ في السطر او التعليمة التي توقف عندها فهذا المترجم لا ينتقل الى السطر التالي و التعليمة التالية ان كان هناك خطأ في اي تعليمة

* و هذا النوع من الترجمة يتطلب تكرار الترجمة في كل مرة نقوم فيها بتنفيذ البرنامج

2-2- مترجم جامع ( compilateur ) :

و هو ايضا برنامج يقوم بترجمة الكود من لغة متدورة الى لغة الالة و نتيجته نفسها ايضا لكن بهذه الوسائل :

- محلل الصحة اللغوية (analyseur lexical ) :

و هو من يقوم بتحليل الكود من الناحية اللغوية و عمله يكون كالاتي

ايجاد جدول الرموز :

 و هو يحوي اسماء المتغيرات المستعملة او الثوابت المرفقة الى رموزها و الكلمات المفتاحية  و الارقام و توابع الدوال و يصنفها حسب نوعها مستعملا رموزا خاصة به يفهمها، مثلاهذا الكود  :

#include <stdio.h>
main()
{
int x;
const y=5;// عدد ثابت قيمته 5
x=y+2;
}

لنرى بعض الامثلة الصغيرة من هذا الكود كيف ستكون حالتها في جدول الرموز و هي لن تكون كاملة  :

# : symbol -> sym 
include : كلمة مفتاحية -> mc
x  : متغير من نوع اعداد صحيحة : id
const  : كلمة مفتاحية -> mc
y    : عدد ثابت قيمته 5 : const
+  :  عملية : op
2  : رقم صحيح موجب : nbr

بالاظافة الى انواعها فهناك ايضا مكانها في الذاكرة و احداثيتها في الكود

و المحلل اللغوي للقيام بعمله فانه يقوم بحذف الفراغات و التعليقات  و كمثال لنرة الكود السابق كيف سيكون 

#include<stdio.h>main(){intx;consty=5x=y+2;}

اذن فالمسافة و التعليق قد اختفوا

و من الاخطاء التي يعالجها المحلل الغوي اسماء المتغيرات الطويلة جدا و الرموز المجهولة عنده 

لنرى ذلك كمثال

##include <stdio.h>

هنا ستكون رسالة الخطأ كالاتي

D:\exp.c|1|error: stray '##' in program|

تحليل من الناحية القاعدية :

هذا المحلل يقوم بمعالجة و ايجاد الاخطاء التي تكسر القواعد الخاصة باللغة و هو يعتمد جدول الرموز  و القواعد المخزنة عنده و نتيجته تكون شجرة العبارة او بالتحديد arbre syntaxique و هي التي تكشف عن الخطأ الذي يكسر القاعدة المستعملة في العبارة

مثلا لناخذ هذه العبارات

x=y+z;x=+z;

شجرة العبارة الاولى  كالاتي

و هي تماما صحيحة  ^_^

اما الثانية فشجرتها هكذا

و هي بالتاكيد خاطئة  -_-

لنحلل الخطأ معا رغم انه واضح  ;)

اولا = عملية اسناد موجودة في جدول الرموز

ثم x القيمة المسند اليها موجود في جدول الرمز بكامل متطلباته

exp العبارة المسندة يجب ان نرى مما تتكون

op العملية الحسابية + هنا هنا هنا الخطأ فالقاعدة المخزنة عند المترجم هي ان عملية + بها حدين ( حد اول + حد ثاني ) لكن انتظر لحظة الحد الاول مفقود  :excl:  اذن هذا خطأ كسر القاعدة المعتمدة 

; انتهاء التعليمة

هنا المترجم يسجل خطأ كسر قاعدة عملية الجمع 

 و ايضا من الاخطاء التي يعالجها محلل القاعدة لدينا الاتي 

- غياب الاقواس 

x=(a+b*c;

هنا المترجم يقول لك اين القوس الثاني لقد نسيته 

- خطأ في بنية هيكلة معينة

- و غياب التحديد بالحواضن { }

و غيرها الكثير من الاخطاء التي يعالجها

* هنا يجدر بنا الاشارة الى كيفية التحليل فالمحلل يستخدم شجرة التعليمة و لا يبدؤها من الاعلى الى الاسفل و انما من الاسفل الى الاعلى

محلل دلالات الالفاظ (anlyseur sémantique):

من اسمه نعرف عمله فهذا المحلل يقوم بالتاكد من ان التعليمات المعالجة انها صحيحة او معرفة او مخزنة في ذاكرته و هو في عمله يستعمل جدول الرموز و شجرة التعليمة

و من الاخطاء التي يعالجها نذكر 3 :

- استعمال متغير لم يتم تعريفه 

int x;p=x;

رسالة الخطأ هكذا

D:\exp.c|147|error: 'p' undeclared (first use in this function)|

- تعريف مضاعف لمتغير واحد 

int j,j;

الرسالة هكذا

D:\exp.c|135|error: redeclaration of 'j' with no linkage|

- عدم التوافق بين الانماط

int x;char y;x=y;

انشاء التعليمات البرمجية :

هذه اخر مرحلة من عملية الترجمة الكلية و فيها يتم تحويل الكود سورس من لغة برمجية متطورة الى لغة الالة فينتج عن ذلك ما نسميه ب code objet فيتم انشاء ملف جديد كهذا exp.o

و هو الملف الذي سيصبح برنامج متربص بعد 3 مراحل قادمة

و هذا مخطط صغير للخطوات السابقة

3- انشاء الروابط (édition de liens / linker) :

هذه المرحلة مهمة جدا حيث تعتبر نوع من نظام التشغيل ففيها يتم اكمال عمل المترجم

- باظافة العناوين ( @ adresse ) 

- نقل اوامر المصادر الداخلية 

- دمج الدوال المستعملة من المكاتب التي تم استدعاؤها

- الترجمة من لغة الى اخرى ( تعدد اللغات التي تعالجها البيئة البرمجية المستعملة )

4- نقل البرنامج الى الذاكرة المركزية :

هنا في هذه المرحلة يتم تحميل البرنامج الى الذاكرة المركزية حتى يتم تشغيله و تنفيذه لان كل ما حدث سابقا كان في القرص الصلب و لا يمكن تنفيذ البرامج هناك لان سرعته لا تتماشى مع سرعة المعالج processeur و الذاكرة المركزية اسرع من القرص الصلب بكثير 

5- المصحح (debogueur / debogger) :

و مهمته مساعدة المبرمج على تطوير برنامجه و وظائفه كالاتي

- تمكين المبرمج من تصور محتوى الذاكرة

- تمكين المبرمج من تصور محتويات السجلات المختلفة

- تطبيق البرنامج خطوة بخطوة

و بهذا و بعد هذه المراحل فاننا حصلنا على برنامح متربص تم ارساله الى الذاكرة المركزية و وضع في طابور الانتظار لانتظار دوره فيتم تشغيله و هذا الامر فيه عدة مراحل اخرى ممتعة فقد انتقلنا الى مدير الذاكرة المركزية و ما الاستراتيجيات الو التكتيكات التي يستعملها في تسيير الذاكرة  ^_^

بالتوفيق للجميع و ارجو ان تصححوا لي اخطائي و تفيدوني بما تعرفون