مقدمة إلى لغة C++

الدرس الأول: مقدمة إلى لغة C++

1. نظرة عامة على لغة C++

C++ هي واحدة من أكثر لغات البرمجة شهرة وقوة، وتستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات مثل أنظمة التشغيل، تطبيقات سطح المكتب، الألعاب، الذكاء الاصطناعي، وغيرها. تم تطويرها بواسطة بيارن ستروستروب (Bjarne Stroustrup) في عام 1983 كامتداد للغة C، بهدف توفير ميزات البرمجة الكائنية (OOP) مع الاحتفاظ بأداء وكفاءة C.

لماذا C++؟

• أداء عالي: توفر تحكمًا مباشرًا في الذاكرة، مما يجعلها أسرع مقارنة بلغات أخرى.
• متعددة الأنماط: تدعم البرمجة الإجرائية، الكائنية، والوظيفية.
• مكتبة قياسية غنية: تتضمن مكتبة STL (Standard Template Library) التي توفر هياكل بيانات وخوارزميات جاهزة.
• لغة متعددة الأغراض: تُستخدم في تطوير الألعاب، تطبيقات الويب، تطبيقات الهواتف، أنظمة التحكم المضمنة، وغيرها.

---

2. الفرق بين C و C++

تمثل C++ تطورًا للغة C، ولكن مع العديد من الميزات الإضافية التي تجعل البرمجة أكثر تنظيمًا ومرونة. إليك مقارنة بينهما:

الميزة	لغة C	لغة C++
النمط البرمجي	إجرائية (Procedural)	كائنية وإجرائية (OOP + Procedural)
إدارة الذاكرة	تعتمد على malloc() و free()	تعتمد على new و delete مع دعم Smart Pointers
دعم الكائنات	لا تدعم البرمجة الكائنية	تدعم الكائنات (Classes) والوراثة
مساحة الأسماء	لا تدعم namespace	تدعم namespace لتجنب تعارض الأسماء
المكتبة القياسية	صغيرة نسبيًا	توفر مكتبة STL (Standard Template Library)

---

3. تثبيت وإعداد بيئة التطوير

للعمل مع C++، تحتاج إلى مترجم Compiler يقوم بتحويل الكود إلى لغة الآلة، وبيئة تطوير متكاملة (IDE) تساعدك على كتابة وتصحيح الأكواد بسهولة.

أشهر بيئات التطوير والمترجمات:

1. CodeBlocks (سهل الاستخدام ومناسب للمبتدئين)
   • تنزيله من الموقع الرسمي.
   • اختر النسخة التي تحتوي على mingw لأنها تتضمن مترجم GCC.
   • بعد التثبيت، يمكنك كتابة وتشغيل برامج C++ بسهولة.
2. Visual Studio (بيئة احترافية مناسبة للمشاريع الكبيرة)
   • تنزيله من الموقع الرسمي.
   • أثناء التثبيت، تأكد من تحديد C++ Development Tools.
   • يوفر أدوات تصحيح قوية وإمكانيات تطوير متقدمة.
3. GCC (GNU Compiler Collection) (للاستخدام في Linux و macOS)
   • يمكن تثبيته على Windows باستخدام MinGW.
   • في Linux: sudo apt update sudo apt install g++
   • في macOS: brew install gcc

---

4. كتابة أول برنامج في C++

بعد تثبيت بيئة التطوير، حان الوقت لكتابة أول برنامج! افتح أي محرر كود أو بيئة تطوير واكتب الكود التالي:

#include <iostream>  // مكتبة الإدخال والإخراج الأساسية

using namespace std; // استخدام فضاء الأسماء std

int main() {
    cout << "مرحبا بك في C++!" << endl; // طباعة رسالة إلى الشاشة
    return 0; // إنهاء البرنامج بنجاح
}

شرح الكود:

• #include <iostream>: تضمين مكتبة الإدخال والإخراج التي تحتوي على cout و cin.
• using namespace std;: تجنب الحاجة لكتابة std:: قبل cout و cin.
• int main() { ... }: كل برنامج C++ يبدأ من main().
• cout << "مرحبا بك في C++!" << endl;: طباعة النص إلى الشاشة.
• return 0;: إنهاء البرنامج وإرجاع 0، مما يشير إلى نجاح التنفيذ.

كيفية تشغيل البرنامج:

• في CodeBlocks: افتح مشروع جديد، انسخ الكود، واضغط على F9.
• في Visual Studio: أنشئ Console App جديدًا، انسخ الكود، واضغط Ctrl + F5.
• في GCC: احفظ الكود في hello.cpp ثم شغله بالأوامر التالية: g++ hello.cpp -o hello ./hello # تشغيل البرنامج

---

5. مدخل إلى البرمجة في C++

5.1 المتغيرات وأنواع البيانات

المتغيرات هي أماكن في الذاكرة تُستخدم لتخزين القيم. في C++، يوجد عدة أنواع بيانات أساسية:

النوع	الحجم (بت)	القيم الممكنة
int	4 بايت	أعداد صحيحة
float	4 بايت	أعداد عشرية قصيرة
double	8 بايت	أعداد عشرية طويلة
char	1 بايت	حرف واحد
bool	1 بايت	true أو false

مثال على تعريف المتغيرات:

int age = 25;
float price = 9.99;
char grade = 'A';
bool isStudent = true;

---

5.2 الإدخال والإخراج في C++

يمكننا استخدام cin و cout للتعامل مع إدخال وإخراج البيانات.

مثال:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int age;
    cout << "أدخل عمرك: ";
    cin >> age;
    cout << "عمرك هو " << age << " سنة." << endl;
    return 0;
}

---

5.3 العبارات الشرطية

تُستخدم للتحكم في تدفق تنفيذ البرنامج.

مثال على if-else:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int num;
    cout << "أدخل رقمًا: ";
    cin >> num;

    if (num > 0) {
        cout << "الرقم موجب." << endl;
    } else if (num < 0) {
        cout << "الرقم سالب." << endl;
    } else {
        cout << "الرقم صفر." << endl;
    }
    return 0;
}

---

5.4 الحلقات التكرارية

تُستخدم لتكرار جزء من الكود عدة مرات.

مثال على for loop:

for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    cout << "العدد: " << i << endl;
}

---

الملخص

• C++ هي لغة قوية تدعم البرمجة الكائنية وتُستخدم في العديد من المجالات.
• الفرق بين C و C++ يشمل دعم الكائنات، إدارة الذاكرة، والمكتبة القياسية.
• يمكن تثبيت بيئة تطوير مثل CodeBlocks, Visual Studio, أو GCC.
• أول برنامج في C++ يتضمن cout، main()، وreturn 0.
• التعامل مع المتغيرات، الإدخال والإخراج، العبارات الشرطية، والحلقات التكرارية هو أساس البرمجة.

🚀 الآن أنت جاهز لاستكشاف المزيد في C++ وتطوير مهاراتك البرمجية!