معرفی اصطلاحات علوم کامپیوتر
معرفی اصطلاحات علوم کامپیوتر
علوم کامپیوتر
یک تعریف پیچیده: علم کامپیوتر مطالعه فناوری اطلاعات ، فرایندها و تعاملات آنها با جهان است.
یک تعریف ساده: علوم کامپیوتر مطالعه استفاده از رایانه برای حل مشکلات است.
مبانی کامپیوتر
رایانه دستگاهی است که محاسبات را بر اساس دستورالعمل انجام می دهد.
یک کامپیوتر از دو جزء تشکیل شده است:
سخت افزار شامل اجزای فیزیکی کامپیوتر شما می باشد. اگر می توانید آن را لگد بزنید ، مشت کنید یا بلند کنید تا پرتاب شود ، سخت افزار است.
از طرف دیگر ، نرم افزار جزء فیزیکی نیست. نرم افزار شامل مجموعه ای از دستورالعمل ها برای سخت افزار است. این دستورالعمل ها معمولاً در فایل های رایانه شما ذخیره می شوند. دستورالعمل ها به زبان انگلیسی یا هیچ زبان گفتاری دیگری نیستند ؛ آنها در نوع خاصی از زبان هستند که زبان برنامه نویسی نامیده می شود. نرم افزار دستورالعمل هایی را ارائه می دهد که به سخت افزار می گوید چه کاری انجام دهد.
یک برنامه مترادف یک قطعه نرم افزار یا یک برنامه کاربردی است. در اصل ، این یک فایل ذخیره شده در رایانه شما است که به زبان برنامه نویسی نوشته شده است و حاوی دستورالعمل هایی است که به رایانه می گوید هنگام راه اندازی برنامه چه کاری باید انجام دهد.
کد مترادف "دستورالعمل" موجود است یک فایل. همچنین مترادف با نرم افزار است. "کد" فقط مجموعه ای از کلمات و علائم نقطه گذاری در یک برنامه کامپیوتری است که به زبان برنامه نویسی نوشته شده است.
سخت افزار کامپیوتر
برای یادگیری برنامه نویسی ، ابتدا باید اصول اولیه سخت افزار کامپیوتر.
اجزای مختلف سخت افزار کامپیوتر هر کدام اهداف مختلفی را ارائه می دهند.
6 جزء اصلی وجود دارد که سخت افزار کامپیوتر را تشکیل می دهند:
CPU اغلب "مغز" رایانه نامیده می شود. مسئول اجرای دستورالعمل ها ، مانند کد در برنامه است.
حافظه اصلی ، که به آن "حافظه دسترسی تصادفی" (RAM) نیز گفته می شود ، برای ذخیره موارد زیر استفاده می شود: برنامه ها و 2) داده هایی که کد در حین اجرای فعال برنامه اجرا می کند. وقتی برنامه ای مانند Microsoft Word را در رایانه خود باز می کنید ، کد اجرای Microsoft Word در حافظه اصلی بارگذاری می شود.
Secondary Storage برنامه ها و داده های شما را هنگامی که به طور فعال مورد استفاده قرار نمی گیرند ذخیره می کند.
دستگاه های ورودی/خروجی به افراد امکان می دهد با رایانه تعامل داشته باشند. دستگاه های ورودی/خروجی به افراد امکان می دهد داده ها را به رایانه (صفحه کلید ، ماوس ، میکروفون) یا داده های خروجی را به کاربر (مانیتور ، چاپگر ، بلندگوها) وارد کنند.
Bus گروهی از سیم ها است که اجزای سخت افزاری مختلف این سیم ها اجازه می دهند داده ها بین اجزای سخت افزاری مختلف منتقل شوند. به عنوان مثال ، هنگامی که برنامه ای را در رایانه خود اجرا می کنید ، گذرگاه داده (شامل کد واقعی برنامه) ذخیره شده در Storage Storage را به حافظه اصلی ارسال می کند.
یک شبکه به کامپیوتر شما امکان اتصال به کامپیوترهای دیگر در سراسر جهان شبکه ها به شما امکان می دهند داده ها را از رایانه های دیگر ارسال کنید و دریافت کنید ، مانند ایمیل به یا از دوستان خود.
اصطلاحات برنامه نویسی - مترادف
به طور کلی ، می توانید به هریک از سه گروه زیر از کلمات به عنوان مترادف. در حالی که هر کدام می توانند چیزی را نشان دهند کهبرای درک مقدماتی خود ، می توانید موارد زیر را معادل تصور کنید:
زبان ماشین در مقابل زبان برنامه نویسی
رایانه و انسان اطلاعات را در قالب های مختلف نشان داده و درک می کنند.
هر زمان که داده ها را ذخیره می کنید (مانند سند Word ) در رایانه شما ، رایانه همه کاراکترهایی را که تایپ می کنید در قالب خاصی ذخیره می کند ، به نام باینری ، همچنین به عنوان زبان ماشین معروف است. هر کاراکتر روی صفحه کلید شما دارای یک نمایش دوتایی منحصر به فرد است که کاراکتر را از بقیه متمایز می کند.
یک کاراکتر می تواند یک حرف ، رقم عددی ، علامت نقطه گذاری ، نماد ، فاصله ، بازگشت خط بعدی ، برگه و غیره باشد. هر شخصیت دارای یک کد عددی منحصر به فرد است که آن را از دیگران متمایز می کند. می توانید کد عددی (کد ASCII) برای هر کاراکتر را با جستجوی آن در یک جدول ASCII ، مانند اینجا پیدا کنید: https://www.cs.cmu.edu/~pattis/15-1XX/common/handouts/ascii.html
توجه داشته باشید که کاراکتر "A" به طور جداگانه از "a" متمایز شده است.
"A" دارای کد عددی است: 65
'a 'دارای کد عددی است: 97
این بدان معناست که هر زمان که کاراکتر' a 'در سند شما ظاهر می شود ، رایانه شما داده ها را برای آن در دوتایی معادل مقدار 97 ذخیره می کند.
توجه داشته باشید که 97 یک فرمت قابل خواندن برای انسان است که به آن قالب "دهدهی" گفته می شود. "اعشاری" نام قالب مقادیر عددی است که در مبنای 10 نشان داده شده است ، بدین معنی که از اعداد 0 تا 9 برای تشکیل مقادیر استفاده می شود.
قالب "دودویی" به این معناست که مقادیر عددی نشان داده می شوند در base-2 ، به این معنی که از رقم 0 و 1 برای تشکیل مقادیر استفاده می شود. این ممکن است کاملاً انتزاعی به نظر برسد ، اما می توانید با استفاده از فرمول های ریاضی یک عدد اعشاری را به دوتایی (و دودویی به اعشاری) تبدیل کنید. نیازی به انجام این کار نیست - این فقط برای اطلاع شما است. اگر واقعاً می خواهید نمای دوتایی یک عدد اعشاری را دریافت کنید ، می توانید از ماشین حساب استفاده کنید ، مانند: https://codebeautify.org/decimal-binary-converter
هنگام ذخیره سند Word خود و برنامه Word خود را ببندید ، کامپیوتر شما در واقع سند شما را در 0s و 1s ذخیره می کند. مردم رایانه ها را طوری طراحی کردند که بطور م byثر توسط انسان استفاده شود. از آنجا که زبان دوتایی وسیله ارتباطی کارآمد برای انسان ها نیست ، برای انسان منطقی نیست که اسناد ورد خود را در قالب دوتایی ببینند. به همین دلیل ، هنگامی که بعداً سند خود را دوباره باز می کنید ، از فرمت دوتایی ترجمه می شود و دوباره به انگلیسی (یا هر زبانی که استفاده می کردید) ترجمه می شود.
دوتایی ("زبان ماشین") به عنوان " زبان سطح پایین " این زبان "سطح پایین" در نظر گرفته می شود زیرا زبانی است که ماشین ها آن را می فهمند.
برنامه نویسان برنامه های خود را با یک زبان برنامه نویسی تایپ می کنند. زبان سطح بالا ”زیرا زبانی است که انسان می تواند بخواند و بفهمد.
درست مانند انگلیسی ، یک زبان برنامه نویسی نیز دارای قوانین یا نحو خاص خود است. همچنین شامل مجموعه ای از کلمات تعریف شده به نام کلمات کلیدی (یا "کلمات محفوظ") است که هنگام استفاده در برنامه معنای خاصی دارد. زبانهای گفتاریزبانهای برنامه نویسی مختلفی نیز وجود دارد که برنامه نویسان برای ایجاد برنامه از آنها استفاده می کنند.
برنامه نویسی که چندین زبان برنامه نویسی مختلف را می شناسد ، مناسب ترین زبان برنامه نویسی را برای استفاده در هر شرایط خاص انتخاب می کند. به عنوان مثال ، زبانهای برنامه نویسی وجود دارند که بیشتر برای توسعه وب مناسب هستند (ساخت وب سایت) و برخی دیگر که برای توسعه تلفن همراه مناسب هستند (ساخت برنامه های تلفن های هوشمند).
علاوه بر مواردی مانند نوع در سطح توسعه ، زبان برنامه نویسی در پارادایم های مختلف برنامه نویسی طبقه بندی می شود.
در اینجا یک تعریف ساده برای کلمه "پارادایم" آمده است.
پارادایم یک روش تفکر است یا راهی برای انجام کاری پارادایم یک طرز فکر است.
پارادایم برنامه نویسی راهی برای طبقه بندی زبان برنامه نویسی بر اساس سبک یا روش برنامه نویسی است.
در اینجا چند نوع رایج از پارادایم های برنامه نویسی آورده شده است:
به عنوان مثال ، جاوا و C نمونه هایی از زبان های برنامه نویسی هستند. زبان برنامه نویسی جاوا نمونه ای از زبان برنامه نویسی شی گرا است. زبان برنامه نویسی C نمونه ای از زبان برنامه نویسی رویه ای است.
در حال حاضر ، نیازی به دانستن این نیست که یک زبان برنامه نویسی به عنوان شیء گرا یا رویه ای طبقه بندی شود. با این حال ، فقط درک این موضوع که طبقه بندی های متفاوتی برای زبان های برنامه نویسی مختلف وجود دارد ، کمک می کند.
نوشتن و ذخیره کد
اولین مرحله در فرآیند نرم افزار شامل برنامه نویسی است ، که به سادگی برای نوشتن کد یک برنامه نویس برای ایجاد یک برنامه کد می نویسد. یک برنامه به سادگی برنامه ای است که هنگامی که کاربر برنامه را اجرا می کند کاری را انجام می دهد یا به هدفی می رسد. به عنوان برنامه نویس ، هدف شما تعیین این است که می خواهید کد شما چه کاری انجام دهد و کد را بنویسید.
وقتی می خواهید مقاله بنویسید ، از یک برنامه رایانه ای مانند Word یا هر ویرایشگر متن استفاده می کنید. شما به سادگی برنامه ویرایشگر متن را باز می کنید ، یک فایل ایجاد می کنید ، قسمتی از متن را تایپ می کنید و سند خود را در قالب فایل دلخواه مانند .docx یا .pdf ذخیره می کنید.
روند نوشتن کد مشابه است.
می توانید کد خود را با استفاده از ویرایشگر متن یا محیط توسعه یکپارچه (IDE) بنویسید. IDE یک برنامه کامپیوتری است که شامل تمام ابزارهایی است که برای برنامه نویسی نیاز دارید ، مانند ویرایشگر متن ، کامپایلر ، محیط اجرا و اشکال زدایی.
اشکال زدایی ابزاری است که برنامه نویسان برای پیدا کردن از آن استفاده می کنند. اشتباهاتی در کد آنها وجود دارد که باگ نامیده می شوند. به عنوان مثال ، یک اشکال ممکن است از برنامه نویسی برنامه جلوگیری کند ، از اجرای برنامه (در حال اجرا) جلوگیری کند ، یا ممکن است باعث شود که برنامه مقادیر نادرستی تولید کند. یادگیری نحوه اشکال زدایی یک برنامه مهارتی است که در طول زندگی حرفه ای خود توسعه خواهید داد.
پس از ایجاد برنامه خود ، باید کد خود را در یک فایل ذخیره کنید ، به نام فایل منبع. یک فایل منبع به سادگی یک فایل حاوی کد منبع است که کد برنامه شما است. ذخیره کد شما در یک فایل منبع مستلزم نامگذاری پرونده با نام ریشه و پسوند است. نام ریشه نام منحصر به فردی است که شما انتخاب می کنیدفایل خود را که شامل نویسه هایی است که در سمت چپ نقطه (.) نام فایل شما ظاهر می شوند ، بدهید و پسوند آن چیزی است که در سمت راست نقطه ظاهر می شود. با توجه به زبان برنامه نویسی کد منبع خود ، پسوند مورد نظر را به فایل منبع می دهید. به عنوان مثال ، پسوند .java برای فایلهای منبع نوشته شده در جاوا استفاده می شود ، در حالی که پسوند .c برای فایلهای منبع نوشته شده در C.
کامپایل و اجرای کد
فرض کنید شما یک برنامه به زبان برنامه نویسی C نوشته اید و برنامه خود را به عنوان myprogram.c ذخیره کرده اید. در مرحله بعد ، می خواهید کد خود را اجرا کنید تا ببینید برنامه شما همان کاری را که شما در نظر داشتید انجام می دهد.
قبل از اینکه بتوانید کد خود را اجرا کنید ("اجرا") ، فایل منبع شما باید از C (زبان سطح بالاتر) به یک فایل اجرایی باینری (زبان سطح پایین). یک فایل اجرایی (یا "قابل اجرا") فایلی است که حاوی ترجمه دوتایی کد شما است و در صورت راه اندازی ، برنامه شما را اجرا می کند ("اجرا"). این فرایند ترجمه Compilation نامیده می شود.
کامپایل کردن عبارت است از ترجمه کد منبع درون یک فایل منبع از زبان سطح بالاتر به زبان سطح پایین و سپس ایجاد و ذخیره کد ترجمه شده در یک فایل اجرایی.
کامپایلر یک برنامه کامپیوتری است که برای کامپایل کد شما استفاده می شود. این یک ابزار رایج است که در IDE گنجانده شده است. هنگام استفاده از IDE ، IDE ممکن است هنگام اجرای کد برنامه ، برنامه کامپایلر را برای شما مدیریت کند. هنگامی که از IDE استفاده نمی کنید ، باید کامپایلر را راه اندازی کرده و فایل منبع مورد نظر خود را برای شما مشخص کنید.
اگر برنامه شما دارای اشکال در کد نباشد ، برنامه را ایجاد می کند. قابل اجرا است و فرآیند کامپایل با موفقیت به پایان می رسد. با این حال ، اگر برنامه شما دارای یک یا چند اشکال باشد ، ممکن است خطایی ایجاد کند و از تولید کننده اجرایی جلوگیری کند. اگر کامپایلر خطایی ایجاد کرد ، باید کد خود را مجدداً عیب یابی کرده و اشتباه (ها) را اصلاح کنید.
هنگامی که برنامه خود را با موفقیت کامپایل کردید ، می توانید اجرا کنید ("راه اندازی" یا "execute") قابل اجرا است و رایانه شما دستورالعمل برنامه شما را اجرا می کند.
توجه: بسیاری از این موضوعات در کتاب آموزشی مقدماتی زیر برای برنامه نویسی C پوشش داده شده است: The Art and Science of C ، توسط اریک رابرتز
