لغة البرمجة C (بيئة العمل)

كيفية إعداد بيئة العمل الخاصة بلغة البرمجة C، ماهي متطلبات إنشاء برنامج بإستخدام لغة البرمجة سي، أنواع المترجمات - Compiler التي تستخدم لترجمة أكواد لغة السي إلى لغة الالة، بيئة العمل (التطوير) المتكاملة المتاحة للبرمجة بلغة السي

ماهي بيئة عمل لغة البرمجة C؟

بيئة العمل الخاصة بـ لغة البرمجة C، هي عبارة عن مجموعة الأدوات والبرامج التي يتم إستخدامهم من قبل المبرمج من أجل إنتاج أي برنامج، يوجد حاليا الكثير من الأدوات التي يمكن أن يستخدمها المبرمج لكتابة برامج بإستخدام لغة البرمجة C، بعضها يمكن إستخدامه منفصلا (أي أن كل أداة مستقلة بذاتها)، والبعض الآخر يكون على هيئة حزمة أو مجموعة من الأدوات المدمجة معا عادة ما تسمى بـ بيئة التطوير المتكاملة - Integrated Development Environment أو إختصارا تعرف بـ IDE.

بعض هذه الأدوات يعتبر ضروريا لكي تتمكن من إنشاء برنامج أي أنه من متطلبات كتابة أكواد بلغة الـ سي، والبعض الآخر من الأدوات يعتبر غير ضروري، أي أنه يمكنك إنشاء أي برنامج دون إستخدام أي من هذه الأدوات، ولكن بطبيعة الحال فإن هذه الأدوات تقوم بتسهيل عملية إنشاء البرامج.

متطلبات إنشاء برنامج بإستخدام لغة البرمجة C

لكي تتمكن من كتابة أكواد بإستخدام لغة البرمجة C فإنك تحتاج إلى أداتين (برنامجين) أساسيين، وهم كالتالي

محرر للنصوص والأكواد البرمجية - Text Editor

وهو برنامج يستخدم في كتابة الأكواد البرمجية، ويوجد الكثير من محررات الأكواد البرمجية المتاحة للإستخدام، والتي تدعم العديد من لغات البرمجة بخلاف لغة السي، وبالإضافة إلى كتابة الأكواد، فإن هذه البرامج تدعم كتابة الأكواد بالألوان مما يسهل عليك التمييز بين الأكواد المختلفة، وتدعم أيضا إكمال الكلمات بشكل أوتوماتيكي، ومن أمثلة محررات الأكواد البرمجية برنامج VS Code و Sublime Text و غيرها العديد من البرامج والتي تناولناها في مقالة محرر للنصوص والأكواد البرمجية.

المترجم - Compiler

هو برنامج خاص، يقوم بترجمة الأكواد البرمجية المكتوبة بلغة البرمجة C إلى كود الآلة والذي يعرف بـ Machine Code، وتتم عملية الترجمة على عدة مراحل، فعادة ما يحتوي برنامج المترجم على العديد من الأدوات الفرعية والتي ينتج عنها في النهاية البرنامج.

يوجد العديد من المترجمات المتاحة لترجمة أكواد لغة السي، حيث يتم إختيار المترجم المناسب على حسب نظام التشغيل، وإصدار لغة السي المدعوم من قبل المترجم، وقدرة المترجم على إصدار أكواد جيدة أو ما يعرف بـ Compiler Optimization Level، بعض هذه المترجمات يمكن إستخدامه بشكل منفصل والبعض الآخر يكون مدمجا في حزمة برمجية لبيئة التطوير المتكاملة، وبعض هذه المترجمات يكون مجاني والبعض الآخر مدفوع، والتالي أمثلة على المترجمات الأكثر إستخداما مع لغة البرمجة C:

• GCC: وهو إختصار للجملة الإنجليزية GNU Compiler Collection، وهو مترجم مجاني، تم إنشائه في الأساس ليستخدم مع نظام التشغيل GNU والمعروف بـ لينكس، ويوجد منه العديد من الإصدارات المتوافقة مع مختلف أنظمة التشغيل، وهو مترجم يمكن إستخدامه كبرنامج مستقل من خلال موجه الأوامر، أو يمكن أن يتم دمجه مع أي بيئة تطوير متكاملة.
• Visual C++: هو المترجم الخاص بشركة Microsoft، ويستخدم لإنشاء برامج تعمل على نظام التشغيل ويندوز فقط، وهو مترجم لـ لغة البرمجة C ولغة سي بلس بلس، وهذا المترجم لا يمكن إستخدامه بشكل مستقل، فهو يأتي مدمجا مع بيئة التطوير المتكاملة Visual Studio، ويعد الـ Compiler الخاص بشركة مايكروسوفت هو الأفضل إذا ما كنت ترغب في إنشاء برامج أو ألعاب تعمل على نظام التشغيل ويندوز.
• LLVM: وهو عبارة عن مترجم مفتوح المصدر، تم إنشاؤه كمشروع بحثي في جامعة Illinois، وهو المترجم المدمج في بيئة التطوير المتكاملة Xcode والخاصة بشركة ابل، فإذا كنت ترغب في إنشاء برامج تعمل على أنظمة التشغيل Mac أو iOS، فهذا هو المترجم الذي يجب إستخدامه.

بالطبع يوجد العديد من المترجمات الأخرى المتاحة للإستخدام سواء بشكل مستقل أو من خلال بيئات التطوير المتكاملة، ولكن القائمة السابقة تعد أهم وأقوى المترجمات الموجودة للإستخدام في الوقت الحالي.

بيئة التطوير المتكاملة

كما تعرفنا سابقا في هذا المقال أن بيئة التطوير المتكاملة هي عبارة عن مجموعة من الأدوات المدمجة معا في حزمة برمجية واحدة، وتستخدم في كتابة وترجمة أكواد لغة السي، وهي إختصار للجملة Integrated Development Environment.

يوجد العديد من الـ IDEs المتاحة للبرمجة بلغة الـ C، وعادة ما تدعم المزيد من لغات البرمجة، ودائما ما يفضل إستخدام الحزمة البرمجية المعتمدة أو المنتجة من قبل الشركة المالكة لنظام التشغيل، بمعنى أنه يفضل إستخدام الحزمة البرمجية Visual Studio إذا كنت ترغب في البرمجة لنظام التشغيل ويندوز، والحزمة البرمجية Xcode لأنظمة التشغيل الخاصة بشركة Apple، وهكذا.

خلال هذا المقال سوف نهتم بـ بيئات العمل التي تعمل على نظام التشغيل ويندوز على إعتبار أنه الأكثر إنتشارا في وطننا العربي، والقائمة التالية توضح أهم مميزات العمل على بيئات التطوير المتكاملة المختلفة.

Visual Studio

ويمثل بيئة العمل المتكاملة الرسمية لإنتاج برامج تعمل على نظام التشغيل ويندوز، يوجد منه العديد من الإصدارات، حيث يتم إنتاج إصدار جديد بمعدل مرة كل عامين، ويعد الإصدار Visual Studio 2019 هو الإصدار الأحدث حتى الآن، ويمكنك دائما تحميل الإصدار الأحدث من خلال الرابط التالي https://visualstudio.microsoft.com/vs/، وهذا الإصدار يدعم العديد من لغات البرمجة، حيث عند تنصيب هذا الإصدار تقوم بإختيار لغات البرمجة التي سوف تستخدمها ليتم تحميل الأدوات اللازمة للبرمجة بهذه اللغات، ودائما ما يفضل تحميل اللغات التي سوف تستخدمها فقط، ونظرا لإهتمامنا بلغة السي فيفضل تحميل النسخة الخاصة بلغة السي بلس بلس، فهي تحتوي على المترجم الخاص بلغة السي ولغة الـ C++ أيضا.

في حالة ما إذا أردت تحميل إصدار أقدم من بيئة العمل Visual Studio على سبيل المثال الإصدار 2015 أو أقدم من ذلك، فيمكنك تحميله من خلال الرابط التالي https://visualstudio.microsoft.com/vs/older-downloads/.

عند تحميل البرنامج Visual Studio سوف تجد مجموعة من الإختيارات، أحدهم يسمى بـ Professional وآخر يسمى بـ Enterprise وهما نسختين غير مجانيتين، حيث يتم دفع مقابل لإستخدامهم، وعادة ما يتم إختيارهم من قبل شركات البرمجة أو مطوري البرامج المحترفين الذين يقومون ببيع المنتجات البرمجية، ولحسن الحظ، فإن شركة مايكروسوفت قامت بطرح النسخة (الإصدار) Visual Studio Community، وهي نسخة تحتوي على كل مميزات النسخة الـ Professional ولكنها مجانية لغرض التعليم أو للإستخدام من قبل الشركات الناشئة، أو الأفراد الذين يقومون ببيع البرامج سنويا بما يقل عن رقم محدد (في الوقت الحالي هو مليون دولار)، ولذلك وقبل إستخدام هذه النسخة في أغراض تجارية يجب عليك قراءة شروط الإستخدام الخاصة بها من خلال الرابط التالي https://visualstudio.microsoft.com/vs/community/.

Code Blocks

وهو عبارة عن بيئة عمل متكاملة مفتوحة المصدر، ويتم إستخدام المترجم GCC من خلال المشروع MinGW لترجمة أكواد السي، ويعتبر خيار جيد للبرمجة بلغة السي في حالة رغبتك في عدم إستخدام فيجوال ستوديو، ويمكنك تحميل الحزمة البرمجية الخاصة بـ Code Blocks من خلال الرابط التالي http://www.codeblocks.org/downloads/binaries، ثم تختار نظام التشغيل الذي تستخدمه حاليا، وتختار الإصدار الذي ينتهي بـ mingw-setup، وهو الإصدار الذي يحتوي على المترجم GCC.

Eclipse IDE

وهو مشروع متكامل يدعم البرمجة بالعديد من اللغات، وهو مفتوح المصدر، ولكي تستخدمه في إنشاء برامج بلغة السي فسوف تحتاج إلى تنصيب برنامج MinGW لكي تتمكن من إستخدام المترجم GCC، ويمكنك تحميل الإصدار الخاص بلغة البرمجة C/C++ من خلال الرابط التالي https://www.eclipse.org/downloads/packages/.، ويجب أن تتأكد من إختيار الإصدار المناسب وهو Eclipse IDE for C/C++ Developer.

Online IDEs

خلال مرحلة تعلم لغة البرمجة C، يمكنك البدء من خلال إستخدام بيئات العمل المتكاملة التي تعمل من خلال متصفح الإنترنت، وذلك لكي تتمكن من تطبيق ما تتعلمه بشكل سريع ومن أي جهاز سواء كان جهاز حاسب آلي أو جهاز موبايل، وسوف أذكر لكم مجموعة من المواقع التي تقدم خدمة ترجمة وتشغيل الأكواد البرمجية المكتوبة بلغة السي، وهي كالتالي:

• Ideone.com، يمكنك هذا الموقع من كتابة الكود ثم تشغيله وعرض النتيجة من التشغيل.
• Repl.it، وهو أيضا يمثل بيئة عمل للغة البرمجة c.
• Compiler Explorer، وهو موقع يقوم بعرض محتويات الملفات بعد ترجمتها، ويميز هذا الموقع أنه يدعم العديد من المترجمات، ويتيح لك إختيار المترجم المناسب لك، ويعتبر بداية جيدة لفهم كيفية عمل المترجمات.

يمكنك البدء في كتابة أول برنامج بلغة البرمجة سي من خلال إتباع الخطوات التي تم شرحها في مقالة الأكواد الأساسية لكتابة برنامج بلغة السي.