تمام حقوق برای خط مهندسی محفوظ است
زندگی مدرن بر مبنای کامپیوتر بنا شده است. همین الان شما در حال خواندن این متن بر روی صفحهی موبایل یا لپتاپ خود هستید و چندین خط کد بدون اینکه بدانید در حال اجرا شدن میباشند. این کدها با زبانهای مختلفی نوشته شدهاند. سوال این است که کدامیک از زبانهای موجود برنامه نویسی بهترینند؟ آیا اصلا امکان مقایسه زبان های برنامهنویسی وجود دارد؟ برای پیدا کردن جواب با ما همراه باشید.
بهینگی
زمان از قدیم مسئلهای مهم بوده است. ضربالمثل معروفی وجود دارد که میگوید وقت طلاست! در دنیای امروز این اهمیت به مراتب بیشتر از قبل احساس میشود. زیرا صدم ثانیهها معادلات را در رقابت شرکتهای کامپیوتری و برنامهنویسان بههم میریزند.
زمان برای برنامهنویسان از اهمیت ویژهای برخوردار است و بههمین جهت، میتوان زبانهای برنامهنویسی را از جهت زمان لازم برای اجرای کد با یکدیگر مقایسه کرد.
مقایسه زبان های برنامهنویسی کامپایل شونده
زبانها برای اجرای برنامه از دو متد استفاده میکنند. اولین متد کامپایل یا گردآوری میباشد. در این متد، خطوط نوشته شده توسط برنامهنویس، ابتدا به زبان ماشین ترجمه شده و سپس توسط CPU اجرا میشود.
در واقع ماشینی مجازی (مثل بایت کد جاوا)کد شما را تفسیر کرده و به اطلاع سختافزار میرساند. زبانهایی از قبیل C، C++، پاسکال و اسمبلی در این دسته جای میگیرند.
مقایسه زبان های برنامهنویسی تفسیر شونده
متد دوم تفسیر(interpretation)میباشد. در این متد دیگر خبری از یک کامپایلر نیست و خطوط یکبهیک خوانده شده، مورد تحلیل قرار گرفته و اجرا میشوند. با وجود حذف کامپایلر، این زبانها به مراتب کندتر از زبانهای کامپایل شونده میباشند.
یکی از بزرگترین مشکلات این زبانها، نیاز به انجام پروسهی اجرای جداگانه برای هر بار رسیدن به خطوط موجود در یک لوپ میباشد. زبانهایی مثل php، Javascript و basic در این دسته قرار میگیرند.
تفاوت مفسر و کامپایلر
سیشارپ و جاوا از ترکیب این دو متد استفاده میکنند. یعنی کد ابتدا به یک زبان میانی کامپایل شده و سپس تفسیر میشوند. این زبان میانی برای سیشارپ، .Net Framework بوده و برای جاوا، ماشین مجازی میباشد.
این دو زبان بهینه هستند؛ بهگونهای که سرعت اجرای آنها با C++ برابری کرده و حتی گاهی بیشتر است.
به دلیل سرعت بالای زبانهای C و C++، این دو زبان برای برنامهنویسان بازی از محبوبیت بالایی برخوردارند. بهطور کلی میتوان زبانهای برنامهنویسی را با پارامتر بهینهگی (سرعت)اینگونه رتبهبندی کرد:
۱. Assembly language
۲. C
۳. C++
۴. Pascal
۵. C#
۶. Java
۷. Perl
۸. PHP
۹. JavaScript
۱۰. ActionScript
۱۱. Basic
درجهی انتزاع
معیاری دیگر برای مقایسه زبان های برنامهنویسی ، توانایی آنها در نزدیک شدن به فهم و درک انسانیست. بهطورمثال، شما وقتی در جاوا برنامهای مینویسید، متغیرهایتان را به زبان انگلیسی انتخاب میکنید.
در یک برنامهی حسابداری حقوق را در “Salary” قرار داده و در برنامهای برای محاسبهی معدل متغیر “Average” را تعریف مینمایید. این کدها نیز در نهایت به زبانی خشک و دستورات قابل فهم سختافزار تبدیل میشود، اما انتزاع بالای آن به شما این اجازه را میدهد که متغیرها را به شکلی قابل فهم نامگذاری کنید.
اما در زبان اسمبلی دستورات به شکلیست که فقط سختافزار قابلیت فهم آن را دارد و برای انسان صرفا یکسری کد بیمعنیست. برای مثال:
شما در این زبان میتوانید جایگاههای حافظه را مشخص کرده و با دادههای موجود در آنها کار کنید. ولی نمیتوانید اسمی قراردادی برای یادآوری آیندهی خودتان یا برای سادهفهمتر شدن کدتان برای دیگران قرار دهید.
آن خانه از حافظه با یک نام ثابت و از پیش تعیین شده شناخته خواهد شد و شما نیز باید آن را همانطور که هست بهخاطر بسپارید. بههمیندلیل، زبان ماشین و اسمبلی، در پایینترین نقطهی لیست این پارامتر قرار میگیرند.
زبانهای سطح بالا
زبانهایی که از لحاظ نزدیکی به زبان انسان، رابط کاربری و امکاناتی که در اختیار کاربر قرار میدهند دارای برتری میباشند. قابل حمل بودن نیز از دیگر ویژگیهای این دسته محسوب میشود.
این زبانها امکانات بیشتری در اختیار شما قرار میدهند و کار شما را آسانتر میکنند. در عوض زبانهای سطح پایین بهینهترند. با این معیار، زبان اسمبلی سطح پایینترین زبان ممکن است.
سطح در زبانها کاملا نسبیست و در هرزمان تغییر میکند. در حال حاضر زبانهای زیر بهعنوان سطح بالا شناخته میشوند.
• پایتون
• سیشارپ
• فورترن
• جاوا
• دلفی
• ویژوال بیسیک
• پاسکال
• ویژوال بیسیک دات نت
محبوبیت
یکیدیگر از معیارهایی که میتواند قضاوت خوبی درمورد زبانهای برنامهنویسی ارائه دهد، تقاضای موجود برای آنها در بازار است. پیشتر گفته شد که هر کدام از این زبانها جدا از امتیازات و نکات منفی، برای هدفی خاص ساخته شدهاند.
هرکدام از این زبانها در ازای دادن امتیازات به کاربر، محدودیتهایی را نیز برای او ایجاد میکنند. پس بیراه نگفتهایم اگر محبوبیت را بهترین معیار برای مقایسه زبان های برنامهنویسی بدانیم. زیرا محبوبیت بهمعنای کاربردی بودن و سودزا بودن آن زبان است.
پستهای شغلی در سایت ایندید در سال ۲۰۱۹ (پرتقاضاترین زبانهای برنامهنویسی در بازار کار)، به شرح زیر است:
۱. جاوا – ۶۵۹۸۶ شغل
۲. پایتون – ۶۱۸۱۸ شغل
۳. جاوا اسکریپت – ۳۸۰۱۸ شغل
۴. سی پلاس پلاس – ۳۶۷۹۸ شغل
۵. سی شارپ – ۲۷۵۲۱ شغل
۶. پیاچپی – ۱۶۸۹۰ شغل
۷. پرل – ۱۳۷۲۷ شغل
در ادامه به بررسی نقاط قوت و ضعف هریک از این زبانهای برنامهنویسی میپردازیم. مطالعهی این نقاط میتواند به شما در انتخاب متناسبترین زبان با نیازها و استعدادهایتان کمک کند.
جاوا
این زبان در آستانهی ۲۴ سالگی خود، صدر جدول محبوبیت را در بین زبانهای برنامهنویسی به خود اختصاص داده است. شعار کلیدی این زبان «یکبار بنویس، همهجا اجرا کن» میباشد که اشاره به cross platform بودن این زبان دارد.
نقاط قوت
جاوا محیطی کاربرپسند و دوستانه در اختیار شما قرار میدهد. کد زدن در جاوا بسیار ساده است و رابط کاربری این کار را برای شما سادهتر نیز خواهد کرد.
شیگرا بودن این زبان برنامهنویسی، کدهای شما را خوانا میکند و در مرورهای بعدی گیج نخواهید شد؛ زیرا میتوانید به متغیرها و کلاسها نامهای مرتبط و با مفهوم اختصاص دهید.
نکتهی دیگر «رایانش توزیع» شده میباشد. این قابلیت برای نوشتن برنامههای تحت شبکه کاراست. جاوا همچنین در تخصیص حافظه بسیار خوب عمل میکند و اطلاعات به راحتی قابل بازیابی خواهند بود.
نقاط ضعف
میزان اشغال حافظهی این زبان از نقاط ضعف آن محسوب میشود. همچنین جاوا در برابر سی و سیپلاسپلاس بسیار کند است. همچنین عملیات تخصیص حافظهای که توسط جاوا انجام میشود، رویههای در حال اجرای برنامه را متوقف میکند.
پایتون
پایتون زبانی جدید و سطح بالاست. توسعهی آن به دههی قبل و کشور هلند برمیگردد. پایتون با عنوان «چسبی برای چسباندن تکههای بزرگ نرمافزاری به یکدیگر» وارد دنیای رقابت شد و مسیر رشد خوبی را طی کرد.
نقاط قوت
پایتون زبان سادهای برای یادگیریست. کتابخانههای پایتون کار را برای برنامهنویس بسیار ساده میکنند. شیگرایی و سطح بالای انتزاعی بودن نیز از مزایای این زبان محسوب میشود.
همچنین پایتون از پلتفرمهای بسیاری پشتیبانی مینماید. دیگر نقطهی قوت پایتون کاهش خطوط کد برای پشتیبانی از توسعهی سریع میباشد.
نقاط ضعف
پایتون آهسته است. این زبان برای برنامهنویسی موبایل نیز کارایی مناسبی ندارد. مشکلات جاوا در مورد مصرف حافظه، اینجا نیز وجود دارد. طراحی فضاهای سهبعدی و گرافیک بالا نیز با پایتون تقریبا غیر ممکن است.
پایتون برای کارهای چند هستهای مناسب نیست و برای دسترسی به پایگاه داده مشکلاتی را بههمراه دارد.
این زبان برای تیمهای کوچک و افراد تازهکار بهشدت مفید و کاربردیست. در حالی که پروژههای بزرگ را با مشکلات جدی مواجه خواهد کرد. با استفاده از پایتون میتوانید برنامهنویسی را بسیار شیرین و آسان یاد بگیرید اما برای جذب شدن به پروژهها و تیمهای بزرگتر نیاز است پس از تسلط به مبانی، به سراغ زبانهای دیگر بروید.
جاوا اسکریپت
جاوا اسکریپت زبانیست که ریشهای آمریکایی دارد. با این زبان نمیتوان اپلیکیشنهای جداگانه ساخت. بلکه تنها روی مرورگر اجرا شده و آن را تعاملگر (interactive)مینماید.
دلیل نامگذاری این زبان، الهامگیری از جاوا بوده است. تفاوت آن با جاوا در تحت وب بودن و عدم نیاز به کامپایل میباشد.
نقاط قوت
همانطور که گفته شد، جاوا اسکریپت بسیار سریع است. علاوه بر عدم نیاز به کامپایل، این زبان سمت کلاینت بوده و بدون نیاز به ارتباط با سرور کد شما را اجرا خواهد کرد.
سادگی دیگر نکتهی مثبت در مورد جاوا اسکریپت خواهد بود. شما میتوانید خیلی راحت آن را فرا گرفته و آموزش دهید. زمان و هزینهی زیادی که برای توسعهی صفحات وب انجام میشود توسط جاوا اسکریپت کاهش داده شده است. همچنین این زبان توسط مرورگرهای زیادی پشتیبانی میگردد.
دیگر نکتهای که در مورد جاوا اسکریپت توجه را به خود جلب مینماید، سازگاری آن با دیگر زبانهای برنامهنویسیست. کدهای این زبان را میتوان در دل کدهای پیاچپی یا جاوا قرار داد و با کمترین احتمال خطا اجرا کرد.
همین امر، مدیران پروژههای بسیاری را به سمت این زبان سوق داده است. دیگر مزیتی که سمت کلاینت بودن جاوا اسکریپت ایجاد میکند، عدم نیاز به رفرش شدن کل صفحه برای رفرش شدن یکی از اجزای آن است.
رابطهای کاربری فوقالعاده زیبا و سادهای نیز برای جاوا اسکریپت وجود دارد. بخشی از عملیات تنها با Drag and drop انجام میپذیرند. مشکلات احتمالی نیز با یک جستجوی ساده قابل حل میباشند. همچنین توسعهدهندگان میتوانند با طراحی یک extension کارایی برنامهی خود را بدون نیاز به دستکاری ساختار اصلی برنامه قویتر کنند.
جاوا اسکریپت برای توسعهی back-end و front-end بهکار میآید. همچنین با کوتاه کردن خطوط دستور، عملکرد خود را بهبود بخشیده است.
نقاط ضعف
سمت کلاینت بودن و عدم نیاز به اجازهی سرور، امنیت کد را پایین میآورد. کلاینتهای دیگر میتوانند کد شما را دیده و از آن در جاهای دیگر استفاده نمایند. نکتهی دیگر در مورد اجرای متفاوت کد در مرورگرهای مختلف میباشد.
نیاز است تا قبل از عرضه، کد را در مرورگرهای مختلف و ورژنهای متفاوت تست کنید. همچنین دیگر خبری از ابزارهای رفع باگ موجود در جاوا یا دیگر زبانها نیست. برای رفع باگ باید خود برنامهنویس دستبهکار شود.
مشکل دیگر مربوط به عملیات ذخیره کردن است. جاوا اسکریپت در قالب عملگرهای ۳۲ بیتی عملیات را انجام میدهد؛ اما ذخیره به صورت ۶۴ بیتی صورت میگیرد. این مسئله باعث تبدیلهای پیاپی بوده و از بهینهگی میکاهد.
C++
یکی از پرکابردترین و دوستداشتنیترین زبانهای موجود که فرزند خلف C میباشد. این زبان بهعنوان ورژن پیشرفتهتر و باامکاناتتری از C در سال ۱۹۸۳ توسط یک کامپیوتر ساینتیست دانمارکی به بازار عرضه شد.
نقاط قوت
این زبان نیز مانند جاوا شیگرا بوده و مستقل از پلتفرم میباشد. شما میتوانید کدی در لینوکس نوشته و در ویندوز به راحتی و بدون خطا اجرا کنید. یکی از کمبودهای C که در C++ جبران شد همین سطح انتزاع و قابلیت نگریستن به دیتا بهعنوان شیء بود.
مدیریت حافظه به دست کاربر دیگر ویژگی مثبت این زبان است. همچنین به علت قدیمی بودن و محبوبیت بالا، جامعهی عظیمی از برنامهنویسان برای پاسخگویی به سوالات و مشکلات احتمالی شما در انجمنهای مجازی وجود دارند.
کدهایی که در C درست کار میکند، بدون خطا در C++ نیز اجرا خواهد شد. کدهایی که در این زبان مینویسید مقیاس پذیرند؛ پس برای اندازههای مختلف تیمها و شرکتهای در حال رشد نیز مناسب میباشد.
نقاط ضعف
C++ از نشانگر (pointer) استفاده میکند. این امر در زمانی که کنترل حافظه را به دست کاربر میدهد نقطهی قوت بهحساب میآید؛ اما همین نشانگر، مبحثی بسیار سخت برای یادگیری و در عین حال حیاتی برای اجرای برنامههاست.
استفادهی اشتباه از نشانگرها میتواند باعث بههمریختن سیستم و خطاهای عجیب شود. همین نشانگرها در کنار متغیرهای گلوبال، باعث ضعف امنیتی C++ میشوند.
پیشتر گفتیم که C++ کنترل حافظه را به کاربر میسپارد. این یعنی اطلاعات اضافه را بهصورت اتوماتیک از بین نخواهد برد. این زبان همچنین از رویهها (thread) بهصورت داخلی پشتیبانی نمیکند. این قابلیت بهصورت خارجی به این زبان اضافه شده است.
C#
زبانی که توسط مایکروسافت طراحی شده و هیبریدی از C و C++ میباشد. این نرمافزار که تلفیقی از سرعت و بهینگی را بههمراه سبک آشنای برنامه نویسی در C ارائه میدهد، برای ساخت برنامههای تحت وب کارایی بالایی دارد.
محبوبیت این زبان در برابر زبانهای اشاره شده در بالا بسیار کم است اما همچنان جزو محبوبترین زبانهای دنیا به حساب میآید.
نقاط قوت
سیشارپ محصول مایکروسافت است. همین امر باعث یکپارچگی آن با ویندوز شده است. سادگی و نزدیک بودن به زبانهای سطح بالا همانند C++، این زبان را به زبانی راحت و کاربردی برای برنامهنویسان تبدیل کرده است.
نقطهی قوت دیگر این زبان مقایسه زبان های برنامهنویسی، وجود ظرفیت برای بزرگ شدن پروژه و اضافه شدن تیم توسعه دهندگان میباشد. از آنجا که یادگیری آن بسیار راحت است و نزدیکی زیادی به جاوا و سی دارد، پیدا کردن برنامهنویس مسلط به سیشارپ کار سختی نخواهد بود.
یکی دیگر از مزایایی که مایکروسافت به برنامهنویسان میدهد، امکان کار تیمی بر بستر شبکه است. ویژوال استودیو ابزارهای بسیار خوبی برای کار تیمی در اختیار شما قرار میدهد.
همچنین میتوانید پکیجهای مربوط به کسبوکار و شرکتهای بزرگ را خریداری نمایید. سیشارپ کد شما را به صورت باینری ذخیره میکند؛ این امر باعث میشود با هک شدن سرور، کد اصلی قابل نمایش نباشد.
نقاط ضعف
کامپایل شدن کد در سیشارپ همانطور که امنیت را افزایش میدهد، دشمن بهینگیست. با اعمال حتی کوچکترین تغییر در کد، تمام آن باید دوباره کامپایل شود. این امر خود میتواند به ایجاد باگهای بیشتر منجر شود. پیشتر، سازگاری این زبان با ویندوز به عنوان نقطه قوت بیان شد.
از آنجا که عمومیت در حال حاضر با ویندوز است میتوان این را پذیرفت؛ اما باید دقت داشت سیشارپ به ویندوز محدود است.
هر بهروزرسانی که توسط مایکروسافت برای داتنت ارائه میشود قابلیت بههمریختن پروژهی شما را دارد. بسیاری از شرکتها از ترس همین مسئله، ورژن قدیمیتر ویندوز خود را نگهمیدارند.
در صورتی که اینکار از لحاظ کامپیوتری منطقی نیست.اگر سیستمهای شما از ویندوز استفاده میکنند میتوانید روی سیشارپ حساب ویژهای باز کنید. در غیر این صورت باید زبانهای دیگری را انتخاب نمایید.
PHP
زبانی open-source که عموما برای برنامهنویسی تحت سرور وب استفاده میشود. تکههای کد پیاچپی قابلیت جاسازی میان کدهای HTML را دارند. کاربرد اصلی این زبان، بیرون کشیدن دادهها از پایگاههای داده بر روی صفحات وب است
نقاط قوت
PHP نیاز به نوشتن کدهای پیچیده و بلند HTML را خنثی میکند. در دنیای امروز، طراحی صفحات وب بدون کمک از PHP تقریبا غیرممکن است. PHP پیشنهادات بسیار خوبی به برنامهنویس داده و قطعهکدهای کاربردی بسیار خوبی دارد.
کاربران میتوانند از فریمورک MVC استفاده کرده تا بهطور همزمان از رابط کاربری خوب و امکان بررسی لایههای منطقی کد برخوردار شوند.
این زبان توسعه و رسیدگی به برنامههای تحت وب را سادهسازی میکند. برای استخراج داده از پایگاه داده، SQL زمان زیادی را از شما خواهد برد، در حالی که PHP اینکار را با سرعت و بهینگی بالایی انجام میدهد. همچنین PHP کد مرجع شما را امن و به آسانی در دسترستان نگهمیدارد.
فریمورکهای PHP، نیاز به نوشتن تکتک بخشهای برنامه را از شما میگیرند. بسیاری از اعمال پر تکرار مثل مدیریت جلسات (Session) و یا آدرسیابی URL، بهطور اتوماتیک توسط فریمورک مورد استفاده انجام میپذیرد. پیاچپی توانایی تولید قطعههای کد را بهصورت هوشمند دارد.
نقاط ضعف
بسیاری از عملیات توسط فریمورک انجام میشود. بههمینخاطر، در حال حاضر یاد گرفتن خود زبان PHP کافی نیست و نیاز است فریمورک را به صورت جداگانه یاد بگیرید. این فریمورکها تفاوتهای بسیاری با یکدیگر دارند.
بعضی از آنها دارای پشتیبانی و سرعت پایین هستند. همچنین تغییرات انجام شده توسط PHP سطحیست. این زبان گاهی دست شما را برای ایجاد تغییرات عمقی میبندد.
فریمورکهای PHP امکانات زیادی را برای ساخت صفحههای پیچیده و بزرگ در اختیارتان قرار میدهند؛ اما زمانی که بخواهید یک صفحهی ساده و کوچک طراحی کنید هم، این امکانات روی سرعت کار شما اثر میگذارند. به عبارتی آش کشک خاله هستند.
PERL
در سال ۱۹۸۷ برای اولین بار عرضه شد. توسعه دهندهی آن برنامهنویس آمریکایی، لری وال میباشد. تاکید لریوال در این زبان بر اثربخشی (بهینگی، سادگی و کامل بودن)بوده است. کارایی اصلی این برنامه، استخراج دیتا از فایلهای متنی میباشد.
نقاط قوت
همانطور که گفته شد، تاکید اصلی PERL بر خوانش متن است. در این نرمافزار، الگوهای تطابق فوقالعاده قدرتمندی وجود دارد. همچنین عبارات معمول به صورت مجموعهای هستند که به پردازش متن کمک مینمایند.
ساختار داده در این زبان در عین پیچیده بودن، انعطاف پذیر است. Perl همچنین از Unicode پشتیبانی مینماید.
نقاط ضعف
سیستم تشخیص و فهم متن در PERL اگرچه بسیار قوی میباشد، قابلیت تولید خطا را نیز دارد. با توجه به وجود الگوهای تطابق، امکان اشتباه توسط سیستم بالا میرود.
باگهایی نیز در عملکرد کلی PERL مشاهده شده است که کمپانی در حال تلاش برای رفع آنها میباشد. در کل تسلط بر علم داده، شما را در فراگیری ساختارهای پیچیدهی داده در این نرمافزار یاری خواهد کرد.
سخن آخر
زبانهای برنامه نویسی بسیار گسترده و تنوع هستند. هر فرد باید با توجه به نیاز و علاقه خود زبان مناسب را انتخاب کند. در این مقاله ما سعی کردیم رایجترین و محبوبترین زبانها را معرفی کنیم. امیدواریم از مطالعه مقایسه زبان های برنامهنویسی لذت برده باشید.
ممنون از این مقاله کاربردی