++C

سي++ (تنطق: سي بلس بلس) (بالإنجليزية: ++C‏) هي لغة برمجة كائنية متعددة الاستخدام. يعتبرها الكثيرون اللغة الأفضل لتصميم التطبيقات ذاتالواجهات المعقدة، وللتعامل مع البنية الصلبة للحاسوب وذلك لسرعتها في التنفيذ والتي لا تختلف كثيرًا عن السي، ولأنها من لغات البرمجة عالية المستوى، وفي نفس الوقت قريبة من لغة التجميع ذات المستوى المنخفض؛ حيث يمكن إضافة كود من لغة التجميع وإدراجه في الملف المصدري للسي++، كما أنها توفر تعامل أكثر تعقيدًا مع البيانات. يعتبرها البعض اللغة البرمجية التي تُعرف البرمجة الحقيقية. كما أنها تعد لغة برمجة إجرائية (يمكن كتابة برنامج يحتوي على إجراءات وتوابع فقط) وذلك لأنها في الأصل مشتقة من لغة سي الإجرائية، إلا أن بيارن ستروستروب طورها لتدعم أيضا البرمجة كائنية التوجه، حيث البرنامج المكتوب عبارة عن أصناف أو كائنات لها أدواتها الخاصة وقدراتها المستقلة، مما أدى إلى ظهور تقنية التعدد التعدد الكائني والتوريث.

يتجنب الكثير من المبرمجين السي++ نظراً لشهرتها كلغة برمجة معقدة. وقد أدى ذلك إلى استخدام الكثيرين للغات أخرى مثل فيجوال بيسك ودلفي وجافاوسي شارب. الأخيرتان هما مجرد تسهيل (وليس تطوير) للغة سي++، وبدا في وقت معين أن لغات مثل جافا سوف تستولي على سوق البرمجيات التجارية من سي++ مع هجرة عدد كبير من مبرمجي السي++ إلى جافا وسي شارب، إلا أنه سرعان ما أدرك المبرمجون أن السي++ هي السبيل الوحيد لإنتاج برامج تجارية قوية وسريعة وتؤدي المطلوب منها بكفاءة وبأقل عدد من الأخطاء.

التاريخ

طور بيارن ستروستروب (Bjarne Stroustrup) خلال عمله في مختبرات بيل لغة سي++ في الثمانينيات كتحسين للغة سي. تشمل سي++ جميع مزايا السي مع تعديلات طفيفة، بالإضافة إلى مزايا البرمجة الكائنية. تسهّل لغة سي++ الأسلوب المُهيكل والمنهجي لعملية تصميم البرامج، وتعتمد على الكائنات بنيةً أساسية لتشكيل البرامج. كما هو الحال مع لغة سي، فإن سي++ لغة متعددة الاستخدامات، إلا أنها مناسبة لبرامج أنظمة التشغيل. وتكتب معظم أجزاء أنظمة التشغيل وبرامج مساعدة أنظمة التشغيل باستخدامها سي++ ومنها نظام جنو/لينكس.

يجدر بالذكر أن سي++ المستخدمة الآن، أعقد بكثير من تصميم ستروستروب الأولي في ثمانينيات القرن العشرين، ويرجع ذلك إلى التطوير المتلاحق التي شهدته، والاهتمام من قبل المبرمجين. ولعلى أهم تطوير ساهم بتعقيدها هو كتابة ألكسندر ستيبانوف في التسعينيات لمكتبة القوالب القياسية.

الجديد اللغة

الإضافة الأهم التي أتت بها السي++ عن السي هي البرمجة بالكائنات، حيث تعتمد السي على البرمجة الإجرائية والتي كانت كافية في وقتها. إلا أن ظهور أنظمة التشغيل ذات الواجهة الرسومية، وزيادة التعقيد والأخطاء وخاصة مع تداخل الوظائف البرمجية وكبر حجم الملف المصدري، نقل العديد من المبرمجين إلى البرمجة بالكائنات. كما أن أحد أهم خصائصها دعمها للبرمجة العامة.

تضعيف الوظائف

جاءت السي++ بهذه الميزة التي تسمح بكتابة وظيفتين تحملان الاسم نفسه تسهيلاً للمبرمج وتقليلاً لعدد الأخطاء. فمثلاً، إن كان المبرمج قد كتب وظيفة تعمل على ضرب عددين صحيحين وترجع الناتج، فإنه يستطيع أن يكتب وظيفة أخرى تحمل الاسم نفسه ولكنها تستقبل نوعًا آخر من البيانات. هذه الميزة تسهل على المبرمج العمل وتقلل الأخطاء، فهو لا يحتاج لتسمية ثلاث وظائف عملها واحد لكنها تستقبل نوعًا مختلفًا من البيانات، بل يسمي ثلاثتها بفس الاسم، والمصرف بعدها يختار المناسبة طبقًا لنوع البيانات المدخلة. يجدر بالذكر أنه يمكن أن تضعف وظيفة إذا كانت تستقبل بيانات مختلفة، أو تستقبل عددًا مختلفًا من المتغيرات، والمثال التالي يوضح تضعيف الوظائف.

#include using namespace std; int multiply(int x, int y) { // الوظيفة الأولى return x*y; } double multiply(double x, double y) { // الوظيفة الأخرى return x*y; } int main() { int A = 10, B = 2; double Y = 11.5, Z = 2.5; cout<<multiply(A,B)<<"\n"; // سيستخدم تلقيائيا الوظيفة الأولى لأن المتغيرات المدخلة من نوع عدد صحيح وتكون النتيجة 10*2 = 20 cout<<multiply(Y,Z)<<"\n"; // وتكون النتيجة 11.5*2.5 = 28.75 double سيستخدم تلقيائيا الوظيفة الأخرى لأن المتغيرات المدخلة أعداد من نوع return 0; }

• الصفوف والكائنات.
• القوالب.
• التعددية الشكلية.
• الوراثة: وهي إمكانية تطوير صنف جديد يرث جميع خصائص صنف آخر. في هذه الحالة يسمى الصنف بالصنف المشتق.

بين السي والسي++

• وفقاً لمواصفات سي++، فإنها تدعم لغة سي بشكل كامل (دعم رجعي). وتقنيًا يمكن لمعظم الملفات المصدرية السي أن تُصرف بمصرفات سي++، ولهذا تسمى هذه المصرفات بمصرفات سي/سي++. إلا أن الأمر لا يخلو من بعض المشاكل غير المتوقعة.
• استخدام الرمز // لتضمين الملاحظات بطول سطر واحد والتي يتم تجاهلها من قِبل المترجم عند القيام بعملية الترجمة.

سبب صعوبتها

ربما تعود أسباب صعوبة لغتي السي والسي++ لأسباب تاريخية أكثر منها واقعية وهو ما يردده المبرمجين المعتادين على استخدام السي++ وهذا يعود بنا إلى أصل لغة السي وهي لغة السي بي ال CPL والتي اشتهرت بشدة تعقيدها مما تسبب في ابتعاد المبرمجين عنها فتم تطويرها وتبسيطها إلى لغة سميت BCPL ولم تلقى الكثير من النجاح ولكنها تطورت إلى لغة البى B وعندما أرادو تطويرها سموها سي(وهذا هو أصل تسمية السي)، وبالطبع ورثت السي++ خصائص لغة سي.

إلا أنه لا يمكن إنكار أن مفاهيم مثل المؤشرات pointers، والإشارات هي مفاهيم مربكة للمبرمج المبتدئ، بالإضافة إلى مفاهيم التوارث Inheritance وتعدد الشكل polymorphism والقوالب Templates التي تربك حتى المبرمجين المحترفين. وكذلك لا تقدم سي++ الحماية الكافية للمبرمج كي لا يقع في أخطاء التشغيل التي قد تتسبب في توقف الحاسوب عن العمل. كيف؟

في لغة الفيجوال بيسك مثلا عندما تحدد مصفوفة بحجم 20 عنصرا مثلا كالأتي :

Dim A(20) As Integer

ثم تحاول معالجة العنصر رقم 21 مثلا فسوف يبادرك محرك الفيجوال بيسك برسالة خطأ ويتوقف برنامجك.

أما في السي والسي ++ فاذا عرفت مصفوفة بنفس الحجم : int a[20] // integer a from 0-19 not from 0-20

وعندما تحاول الوصول إلى العنصر رقم واحد وعشرين مثلا تكون قد تعديت حدود المصفوفة إلى جزء من الذاكرة ربما تكون مخصصة لبرنامج أخر أو معلومات حساسة لنظام التشغيل وهذا يؤدي إلى إعطائك قيمة لم تكن لتحصل عليها. و المشكلة الأخرى التي تربك الكثيرين أن أول عنصر بالمصفوفة هو 0 وليس 1 وحجمها 20 أى أن العنصر الأخير هو 19 وليس 20 مثل البيسك والباسكال.

أمثلة

طباعة Hello World!

# include int main() using namespace std; { cout << "Hello, World!" << endl; return 0; system("pause"); }

مثال اخر:

# include using namespace std; int main() { cout << "i love my country"; // لم نرجع قيمة إلى الدالة الرئيسة إلا أن تنفيذ البرنامج // بنجاح يعني أن البرنامج أرجع قيمة 0 والتي تعني نجاح التنفيذ }

ملاحظةفي المصرفات القديمة وبعض المصرفات الحديثة يجب وضع iostream.h عوضاً عن iostream لتعمل الشيفرة. التطور المستقبلي

لا تزال لغة سي++ تواصل تطورها. فهناك نسخة جديدة من سي++ قيد التطوير سميت مبدئيًا بـ C++0x (تنطق سي بلس بلس أُوْهْ إكس)[1]، وقد صدرت في مارس 2009، يشير العمل الحالي بأنّ سي++ سيواصل الاستفادة من طبيعته متعددة المثال. boostمجموعة تعمل للاستفادة إلى أبعد الحدود من سي++ في شكله الحالي. هم يتوسّعون كثيرا في سي++ من حيث الوظيفية والقدرات وينصحون أيضا لجنة معايير سي++ التي تعمل فيها الميزّات حسنا والتي تحتاج التحسين.

دروس تعليمية للغة سى بلس بلس