اگر این سؤال برایتان پیش آمده که برنامه نویسی چیست، باید بدانید برنامه‌نویسی یکی از مهارت‌های کلیدی و پرکاربرد در دنیای فناوری امروز است. برنامه‌نویسی یعنی توانایی دستور دادن به کامپیوتر برای انجام کارهای مشخص، از ساخت یک وب‌سایت ساده گرفته تا طراحی سیستم‌های هوشمند. در واقع، برنامه‌نویسی زبان مشترک میان انسان و ماشین است.
در این مقاله، از سری مقالات آموزشی پی استور به زبان ساده توضیح می‌دهیم که برنامه نویسی چیست، چه مفاهیم پایه‌ای دارد و چگونه می‌توانید قدم به قدم وارد این دنیای جذاب شوید. اگر قصد دارید یادگیری برنامه‌نویسی را شروع کنید اما نمی‌دانید از کجا باید شروع کنید، این مطلب راهنمای مناسبی برای شماست.
مقدمه
برنامه‌نویسی کامپیوتر روشی است که انسان‌ها از طریق آن می‌توانند با کامپیوترها ارتباط برقرار کرده و با آن‌ها تعامل داشته باشند. در این مطلب با برخی از زبانهای برنامه‌نویسی رایج آشنا شوید و گام‌هایی را برای شروع کسب تجربه در این زمینه بیاموزید.
برنامه‌نویسی کامپیوتر به معنای استفاده از زبانهای مختلف برای ارتباط برقرار کردن با کامپیوتر و دستور دادن به آن است. زبانهای برنامه‌نویسی زبان‌هایی هستند که کامپیوتر قادر به درک آن‌هاست و زبانهای مختلفی برای انجام وظایف گوناگون وجود دارد.
برنامه‌نویسی انجام بسیاری از فعالیت‌های روزمره ما را ممکن می‌سازد، مانند استفاده از کامپیوتر یا تلفن، و همچنین نیروی محرکه‌ی سیستم‌هایی است که ما را احاطه کرده‌اند، مثل خدمات مالی و بانکداری. در ادامه با برنامه‌نویسی کامپیوتر و زبانهای کدنویسی بیشتر آشنا شوید.
برنامه نویسی چیست و از کجا باید شروع کرد؟
اگر می‌پرسید برنامه نویسی چیست و چگونه می‌توان آن را به‌عنوان یک مسیر شغلی دنبال کرد، این راهنما به شما کمک می‌کند تا از اولین قدم‌ها تا ساخت یک نمونه‌کار حرفه‌ای پیش بروید. برنامه‌نویسی، مهارتی کاربردی در دنیای دیجیتال امروز است که می‌تواند درهای بسیاری را به‌سوی موفقیت شغلی و شخصی باز کند.
برنامه نویسی به زبان ساده یعنی نوشتن دستوراتی که کامپیوتر بتواند آن‌ها را اجرا کند. این دستورات به زبان‌هایی خاص نوشته می‌شوند که به آن‌ها زبان برنامه‌نویسی می‌گویند. هدف از برنامه‌نویسی، ساخت برنامه‌هایی است که کار خاصی را انجام دهند؛ مثل ساخت یک اپلیکیشن موبایل، طراحی یک وب‌سایت، یا تحلیل داده‌های بزرگ.
برای شروع یادگیری برنامه‌نویسی، به ابزار خاص یا پیش‌زمینه پیچیده‌ای نیاز نیست. فقط کافی‌ست علاقه‌مند باشید و پشتکار داشته باشید. با دنبال کردن مراحل زیر، می‌توانید وارد دنیای در حال رشد برنامه‌نویسی شوید.
۱- اهداف خود را در مسیر برنامه نویسی مشخص کنید
پیش از شروع یادگیری، باید بدانید دقیقاً چرا می‌خواهید وارد این حوزه شوید. شناخت اهداف، شما را در مسیر درست قرار می‌دهد و کمک می‌کند تا منابع مناسب‌تری را انتخاب کنید. برخی از اهداف رایج در برنامه‌نویسی عبارتند از:
- آغاز یک شغل جدید در حوزه فناوری
- ارتقاء مهارت‌های فعلی برای انجام پروژه‌های ترکیبی
- دنبال کردن برنامه‌نویسی به‌عنوان سرگرمی یا علاقه شخصی
۲- با ثبت‌نام در دوره‌های مقدماتی، شروعی قوی داشته باشید
برای افرادی که به‌تازگی با مفهوم برنامه نویسی چیست آشنا شده‌اند، شرکت در دوره‌های آموزشی پایه بسیار مفید است. این دوره‌ها شما را با زبانهای برنامه‌نویسی محبوب مانند Python، JavaScript یا سی‌شارپ (#C) آشنا کرده و مسیرهای متنوع شغلی در این حوزه را معرفی می‌کنند.
۳- مهارت‌های کلیدی برنامه نویسی را توسعه دهید
پس از آشنایی اولیه با برنامه نویسی، لازم است روی مهارت‌های پایه‌ای مانند الگوریتم‌نویسی، تفکر منطقی و ساختارهای داده تمرکز کنید. کارفرمایان به دنبال افرادی هستند که نه‌تنها زبان برنامه‌نویسی می‌دانند، بلکه توانایی حل مسئله و کار تیمی نیز دارند.
۴- با جامعه برنامه‌نویسان در ارتباط باشید
برقراری ارتباط با سایر برنامه‌نویسان یکی از بهترین راه‌ها برای یادگیری بیشتر و اطلاع از جدیدترین روندهاست. می‌توانید در رویدادهای برنامه‌نویسی شرکت کنید، در انجمن‌های آنلاین عضو شوید یا بوت‌کمپ‌های تخصصی را تجربه کنید. این تعاملات به شما دید وسیع‌تری نسبت به این‌که برنامه نویسی چیست و چه فرصت‌هایی در انتظار شماست، می‌دهد.
۵- پروژه‌های عملی برنامه نویسی انجام دهید
هیچ چیز به‌اندازه انجام پروژه‌های واقعی نمی‌تواند مهارت شما را تقویت کند. پروژه‌هایی مانند ساخت یک ماشین‌حساب ساده، طراحی یک اپلیکیشن موبایل یا ایجاد یک وب‌سایت پایه به شما کمک می‌کند دانش خود را به عمل تبدیل کنید و یک نمونه‌کار قوی بسازید.
۶- آینده خود را در دنیای برنامه نویسی ترسیم کنید
درک این‌که برنامه نویسی چیست تنها آغاز راه است. با پیشرفت در یادگیری، تکمیل پروژه‌ها و ایجاد شبکه ارتباطی، می‌توانید مسیرهای مختلفی را برای آینده خود در نظر بگیرید؛ از فریلنسینگ و کارآفرینی گرفته تا اشتغال در شرکت‌های بزرگ فناوری.
آیا برنامه نویسی سخت است؟
مانند یادگیری هر زبان دیگری، برنامه‌نویسی نیز نیازمند تلاش و پشتکار است. به‌صورت تجربی گفته می‌شود که پس از تسلط بر اولین زبان برنامه‌نویسی، یادگیری زبانهای دیگر آسان‌تر می‌شود. خبر خوب این است که دوره‌هایی برای همه سطوح یادگیری وجود دارد؛ از کودکان خردسال گرفته تا برنامه‌نویسان باتجربه‌ای که می‌خواهند زبان جدیدی را بیاموزند.
علاقه‌مند به یادگیری اولین زبان برنامه‌نویسی خود هستید؟ مجموعه دوره‌های تخصصی «پایتون برای همه» از دانشگاه میشیگان را بررسی کنید. در این دوره‌ها یاد می‌گیرید چگونه با استفاده از زبان پایتون برنامه‌نویسی کنید و اعتماد به نفس خود را در کار با این زبان افزایش دهید.
تفاوت کدنویسی و برنامه نویسی چیست؟
کدنویسی و برنامه‌نویسی گاهی به‌جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما این دو مفهوم تفاوت‌های جزئی با یکدیگر دارند. کدنویسی به عمل نوشتن کد اشاره دارد، در حالی که برنامه‌نویسی به ایجاد مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها برای اجرای یک برنامه توسط کامپیوتر گفته می‌شود. برنامه‌نویسی می‌تواند شامل طیف وسیع‌تری از وظایف باشد، مانند کار با ساختارهای داده و الگوریتم‌ها، که ذاتاً بخشی از کدنویسی محسوب نمی‌شوند.
برنامه‌نویسی کامپیوتر چگونه کار می‌کند؟
در ساده‌ترین شکل خود، برنامه‌نویسی به کامپیوتر می‌گوید چه کاری انجام دهد. اگرچه زبانهای برنامه‌نویسی زیادی وجود دارد، اما کامپیوتر تنها یک زبان را می‌فهمد و آن زبان ماشین یا کد شیء است. کد شیء به‌صورت دودویی (binary) نوشته می‌شود؛ یعنی رشته‌ای از صفر و یک که شبیه زبان انسانی نیست.
ترجمه کدی که برای انسان قابل خواندن است به چیزی که کامپیوتر بتواند درک کند، به دو نوع زبان برنامه‌نویسی بستگی دارد. در زبانهای کامپایل‌شونده مانند C و ++C، یک کامپایلر کد را به زبان ماشین ترجمه می‌کند. اما در زبانهای تفسیرشونده مانند Python و JavaScript، کد به‌صورت مستقیم اجرا می‌شود و نیازی به کامپایلر نیست.
به‌طور خلاصه، برنامه‌نویسی چند مرحله را دنبال می‌کند:
- ابتدا، برنامه‌نویس کدی می‌نویسد که شامل مجموعه‌ای از حروف، اعداد و سایر کاراکترهاست.
- سپس، یک کامپایلر هر خط از کد را به زبانی که کامپیوتر قادر به درک آن است تبدیل می‌کند.
- بعد از آن، کامپیوتر کد را اسکن کرده و آن را اجرا می‌کند؛ در نتیجه یک یا چند وظیفه را انجام می‌دهد.
- این وظایف ممکن است شامل نمایش یک تصویر در یک صفحه وب یا تغییر فونت بخشی از متن باشند.
زبانهای برنامه نویسی چیست؟
زبانهای برنامه‌نویسی مختلف این امکان را به برنامه‌نویسان می‌دهند که کدی بنویسند که کامپیوترها قادر به درک آن باشند.
زبانهای برنامه‌نویسی برتر که توسعه‌دهندگان از آن‌ها استفاده می‌کنند عبارت‌اند از:
- JavaScript: زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت در تمام مرورگرهای اصلی وب استفاده می‌شود. جاوااسکریپت به شما امکان می‌دهد ویژگی‌های پیچیده‌ای را به یک صفحه وب اضافه کنید، مانند به‌روزرسانی محتوای صفحه، نقشه‌های تعاملی، گرافیک‌های متحرک، توسعه بازی و موارد دیگر.
- HTML/CSS: این زبان‌ها برای ایجاد صفحات وب و اپلیکیشن‌های تحت وب استفاده می‌شوند. از HTML (زبان نشانه‌گذاری ابرمتن) برای ساختاردهی صفحات وب استفاده می‌شود و CSS (برگه‌های سبک آبشاری) برای تعیین سبک و ظاهر صفحات به کار می‌رود.
- SQL: زبان SQL مخفف Structured Query Language (زبان پرس‌وجوی ساخت‌یافته) است و برای ارتباط با پایگاه‌داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ از جمله به‌روزرسانی و بازیابی اطلاعات.
- Python: برنامه‌نویسی با پایتون معمولاً در یادگیری ماشین، توسعه وب و اپلیکیشن‌های دسکتاپ استفاده می‌شود. پایتون زبان محبوبی میان مبتدیان است، زیرا سینتکس ساده‌ای دارد. این زبان به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی شی‌گرا شناخته می‌شود.
- TypeScript: یک زبان برنامه‌نویسی رایگان و منبع‌باز است که توسط مایکروسافت به عنوان یک افزونه برای جاوااسکریپت توسعه داده شده است. این زبان برای توسعه برنامه‌های بزرگ استفاده می‌شود.
- Java: کاربرد زبان جاوا در اپلیکیشن‌های بزرگ، اندروید، نرم‌افزارهای سازمانی.
- C/C++: برای برنامه‌نویسی سطح پایین، بازی‌سازی، سیستم‌عامل.
- C#: برای توسعه ویندوز، بازی با Unity، اپلیکیشن‌های سازمانی.
- PHP: زبان برنامه‌نویسی PHP برای توسعه وب‌سایت‌ها و سیستم‌های مدیریت محتوا مثل وردپرس.
- Go: زبان سبک و سریع گوگل برای سیستم‌های توزیع‌شده و سرورها.
انتخاب زبان مهم است، اما مهم‌تر از آن یادگیری اصول و مفاهیم برنامه‌نویسی است.
برنامه‌نویسی شی‌گرا چیست؟
برنامه‌نویسی شی‌گرا (Object-Oriented Programming یا OOP) یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین پارادایم‌های برنامه‌نویسی در دنیای توسعه نرم‌افزار است. برخلاف تصور برخی افراد، برنامه‌نویسی شی‌گرا یک زبان برنامه‌نویسی خاص نیست، بلکه سبکی از طراحی و نوشتن کد است که در بسیاری از زبانهای برنامه‌نویسی مانند #Java، C++، Python، C و حتی PHP پشتیبانی می‌شود.
در این سبک از برنامه‌نویسی، تمرکز اصلی بر اشیاء «Objects» است. اشیاء ترکیبی از داده‌ها (ویژگی‌ها یا صفات) و رفتارها (متدها یا توابع) هستند که با هم در یک ساختار به نام «کلاس» تعریف می‌شوند. این رویکرد به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا کدهای منظم‌تر، قابل فهم‌تر و قابل استفاده مجدد بنویسند.
مفهوم برنامه‌نویسی شی‌گرا برای اولین بار در دهه ۱۹۶۰ معرفی شد، زمانی که زبان‌هایی مانند Simula و Smalltalk به دنیا آمدند. این زبان‌ها به برنامه‌نویسان اجازه دادند مدل‌سازی مفاهیم واقعی را در قالب اشیاء پیاده‌سازی کنند. از آن زمان، OOP به یکی از پایه‌های اصلی توسعه نرم‌افزار تبدیل شد و همچنان در طراحی سیستم‌های پیچیده، بازی‌های ویدیویی، اپلیکیشن‌های وب و موبایل کاربرد گسترده‌ای دارد.
مزایای برنامه‌نویسی شی‌گرا عبارتند از:
- افزایش خوانایی و نگهداری کد
- امکان استفاده مجدد از کد با استفاده از وراثت
- مدیریت بهتر پیچیدگی سیستم‌های بزرگ
- تسهیل در رفع باگ‌ها و افزودن ویژگی‌های جدید
چگونه می توانیم برنامه نویس شویم؟
برنامه‌نویس شدن فقط با یادگیری زبان برنامه‌نویسی ممکن نیست. برای موفقیت در این مسیر، باید مهارت‌های مکمل را هم یاد بگیرید:
- درک مفاهیم پایه‌ای علوم کامپیوتر: مثل الگوریتم‌ها، ساختمان داده‌ها، تحلیل پیچیدگی زمان.
- آشنایی با ابزارهای توسعه: مثل Git، ترمینال، IDEها (مثلاً VSCode).
- توانایی حل مسئله: شرکت در چالش‌های کدنویسی کمک زیادی به بهبود این مهارت می‌کند.
- مهارت‌های نرم: کار تیمی، مدیریت پروژه، تفکر تحلیلی، و ارتباط موثر.
- تجربه کار عملی: کارآموزی، همکاری در پروژه‌های متن‌باز، ساخت اپلیکیشن‌های شخصی.
برای برنامه نویسی چه رشته ای در دانشگاه باید خواند؟
اگرچه برای یادگیری برنامه‌نویسی لزوماً نیاز به تحصیلات دانشگاهی نیست، اما دانشگاه می‌تواند مسیر را هموارتر کند.
رشته‌هایی که بیشترین ارتباط با برنامه‌نویسی دارند عبارتند از:
- مهندسی کامپیوتر: شامل دروس برنامه‌نویسی، الگوریتم، معماری کامپیوتر، سیستم‌عامل و شبکه.
- علوم کامپیوتر: تمرکز بیشتر بر تئوری‌های برنامه‌نویسی، هوش مصنوعی، داده‌کاوی و یادگیری ماشین دارد.
- فناوری اطلاعات (IT): بیشتر بر کاربردهای فناوری تمرکز دارد تا جنبه‌های فنی عمیق.
- مهندسی نرم‌افزار: تمرکز بر توسعه سیستم‌های نرم‌افزاری، طراحی، تست و نگهداری آن‌ها.
اگر دانش‌آموز هستید و به دنبال انتخاب رشته‌اید، بهتر است رشته ریاضی فیزیک را انتخاب کنید تا مسیر شما به این رشته‌ها باز شود.
کاربرد برنامه نویسی
برنامه‌نویسی تقریباً در تمام زمینه‌های زندگی مدرن کاربرد دارد. برخی از مهم‌ترین کاربردهای آن:
- توسعه نرم‌افزار و اپلیکیشن: ساخت برنامه‌های دسکتاپ، موبایل و تحت وب.
- هوش مصنوعی و یادگیری ماشین: تحلیل داده، ساخت مدل‌های پیش‌بینی، ربات‌های هوشمند.
- برنامه‌نویسی بازی: طراحی و توسعه بازی‌های رایانه‌ای و موبایل.
- برنامه‌نویسی وب: طراحی و پیاده‌سازی وب‌سایت‌ها و اپلیکیشن‌های تحت وب.
- تحلیل داده و آمار: کاربرد در علوم داده، تحلیل بازار، بورس، پزشکی.
- سیستم‌های جاسازی‌شده «Embedded Systems»: در وسایل هوشمند، خودروها، اینترنت اشیا (IoT).
- امنیت سایبری: تست نفوذ، توسعه ابزارهای امنیتی، رمزنگاری اطلاعات.
سخن آخر
اگر هنوز هم از خود می‌پرسید برنامه نویسی چیست؟ حالا می‌دانید که برنامه‌نویسی فقط کدنویسی نیست، بلکه مسیری است پر از یادگیری، خلاقیت و فرصت. برنامه‌نویسی ابزاری قدرتمند است برای ساختن دنیایی بهتر، و با یادگیری آن می‌توانید در بسیاری از حوزه‌ها بدرخشید. مهم نیست که در چه سنی هستید یا چه پیش‌زمینه‌ای دارید، اگر علاقه و پشتکار داشته باشید، می‌توانید برنامه‌نویسی را یاد بگیرید و به یک متخصص تبدیل شوید.
برنامه نویسی آینده‌نگرانه است و در بازار کار امروز و فردا اهمیت زیادی دارد. پس اگر به دنیای فناوری علاقه‌مندید، همین امروز قدم اول را بردارید و وارد مسیر یادگیری شوید.
