رفتن به مطلب
مرجع رسمی سی‌پلاس‌پلاس ایران

فناوری

  • نوشته‌
    20
  • دیدگاه
    6
  • مشاهده
    6,468

مشارکت‌کنندگان این وبلاگ

درباره این وبلاگ

نوشته‌های این وبلاگ

کامبیز اسدزاده

با توجه به محبوبیت صنعت وِب، سال‌هاست زبان‌های برنامه‌نویسی در این زمینه پیشرفت‌ها و کاربرد‌های چشم‌گیری را داشته‌اند، از جمله جاوا‌اسکریپت (JS) به عنوان یک زبان قابل اجرا در داخل مرورگر شناخته می‌شود. هرچند بسیار محبوب و کاربردی است، اما این زبان قطعاً مشکلات خودش را دارد که برخی از آن‌ها عدم انعطاف‌پذیر بودن، سرعت پایین اجرا و همچنین انواع غیر ایمن آن است که این باعث می‌شود برای محاسبات و کارهای پیچیده جوابگو نباشد.

1_NhRXZ4ALO3p5k6otszEl2A.png

هرچند گزینه‌هایی مانند CoffeeScript و TypeScript وجود دارند و نسبتاً ایرادات خام جاوا‌اسکریپتی را پوشش می‌دهند، اما در نهایت کد‌های نوشته شده به جاوا‌اسکریپت تبدیل می‌شود. در این میان می‌توان گفت وب‌اسمبلی (WebAssembly) برای حل و مرتب سازی مشکلات جاوا‌اسکریپت معرفی شده است و شدیداً در حال اثبات آن است که یک انقلاب در صنعت وِب را رقم می‌زند.

با این تفاسیر، آیا وب‌اسمبلی زبان برنامه‌نویسی است؟

این فناوری به خودی خود، یک زبان برنامه‌نویسی نیست، در واقع برنامه‌نویسان برنامه‌های خود را توسط زبان‌های سطح‌بالا مانند C یا ++C و حتی Rust می‌نویسند و آن را کامپایل و در قالب باینری با پسوند فایل .wasm وارد می‌کنند. توجه داشته باشید که وب‌اسمبلی جایگزینی برای جاوا‌اسکریپت نیست، درواقع قرار است در کنار جاوا‌اسکریپت اجرا شود. به عنوان مثال شما می‌توانید فقط یک کد محاسباتی بالا را در WebAssembly بسازید و آن را در کنار سایر کد‌های جاوا‌اسکریپت با وزن سبک‌تر استفاده کنید. همچنین شما برای بارگذاری ماژول wasm در مرورگر به جاوا‌اسکریپت نیاز دارید.

1_9s39izXu6juTon4FoMJ2CA.png

فناوری وب‌اسمبلی (WebAssembly) و یا WA چیست؟

وب‌اسمبلی یا وَسم (Wasm، اغلب به طور مخفف) استانداردی باز است که یک قالب جدید دستورالعمل‌های باینری را معرفی می‌کند. این فناوری نوید این را می‌دهد که برنامه‌ها با کارآیی (پرفرمنس) بومیِ خود در بستر وِب اجرا شوند. به عبارت ساده‌تر می‌توان گفت، این فناوری امکان این را می‌دهد که کد‌های نوشته شده با زبان‌های سطح بالا‌تر مانند C و ++C یا Rust به ماژول Wasm کامپایل شوند که مستقیماً در مرورگر‌های مدرن قابل اجرا هستند.

webassembly-pic.png

معماری وب‌اسمبلی

وب‌اسمبلی به گونه‌ای طراحی شده است که بر روی دستگاه‌های مجازی مبتنی بر پشته (stack-based) اجرا شود. بر خلاف ماشین‌های رجیستری که عملوند‌های آن‌ها بر روی پردازندهٔ مرکزی قرار دارند و محاسبات در آن بخش اتفاق می‌افتد، در یک ماشین مبتنی بر پشته، بیشتر دستورالعمل‌ها به جای اینکه بر روی رجیستر اعمال شوند، بر روی پشته می‌نشینند.

برای افزودن دو عدد بر روی ماشین مبتنی بر پشته، شماره‌های مربوطه را در پشته ارسال می‌کنید. سپس دستور ADD را فشار می‌دهید. سپس دو عملگر و دستورالعمل از بالای صفحه ظاهر می‌شود و نتیجهٔ اضافی در جای خود قرار می‌گیرد. برخی از این نوع ماشین‌ها عبارتند از .Net، JVM Runtime و غیره.
 

وب‌اسمبلی به معنای سنتی، پشته‌ای ندارد. درواقع هیچ مفهومی از اپراتور‌های جدید ندارد. حتی خبری از GC در آن وجود ندارد. در عوض وب‌اسمبلی دارای یک حافظهٔ خطی است، یعنی حافظه به عنوان طیف پیوسته از بایت‌های بدون نوع نمایش داده می‌شود. در صورت نیاز به فضای بیشتر، ماژول وب‌اسمبلیِ شما می‌تواند بلوک حافظهٔ خطی را افزایش دهد.

نکته: WebAssemble فقط چهار نوع داده دارد: i32، i64، f32، f64 برای اعداد صحیح 32 و 64 بیتی و انواع شماره‌های شناور

آیندهٔ توسعهٔ وب چگونه می‌شود؟

اگرچه ممکن است وب‌اسمبلی، جاوا اسکریپت را از بین نبرد، اما قطعاً قصد این را دارد که چهرهٔ front-end توسعهٔ وب را تغییر دهد. البته راه بسیاری در پیش است تا همهٔ تغییرات را تجربه کنیم. اما به اندازهٔ کافی می‌توان آیندهٔ وب را پیش‌بینی کنیم:

  • تنوع از نظر زبانی
  • خیلی سریع
  • موازی

تنوع زبانی

این فناوری به طور چشم‌گیری تنوع در استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی را برای ساخت برنامه‌های تحت وب افزایش می‌دهد. در حال حاضر لیست زیر زبان‌هایی است که وب‌اسمبلی از آن‌ها پشتیبانی می‌کند:

  • C/C++
  • Rust
  • C#/.Net
  • Java
  • Python
  • Elixir
  • Go

1_4ZMcCrF95AUvVzJ4S6Lo-g.png

سرعت و کارآیی بسیار بالا

فناوری WASM باعث می‌شود عملکرد برنامه‌ها شگفت‌انگیز شود. در این زمینه مستنداتی وجود دارد که فایرفاکس در یک سری از نمونه‌های اولیه آن را ثابت می‌کند. همچنین طبق تجزیه و تحلیل برنامه‌های کاربردی توسط فیگما منتشر شده است که نشان می‌دهد پیاده‌سازی‌های صورت گرفت در قالب asm.js که خود از سرعت بسیاربالای به خاطر پشتیبانی از سی++ دارد، با این وجود با فعال بودن ماژول WebAssembly چیزی حدود ۳ برابر بهبود زمان اجرا گرفته است. در این موارد ثابت شده است که با استفاده از ++C و کامپایلر کلنگ (LLVM) سرعت اجرای برنامه‌ها با فعال بودن وب‌اسمبلی بسیار چشم‌گیر است.

موازی سازی

طبیعتاً این مورد بسیار قابل بررسی و توجه است، چرا که این مبحث به طور کامل در وِب پیاده‌سازی نشده است. از آنجایی که تغییر به سمت پردازنده‌های چند هسته‌ای حدوداً از سال ۲۰۰۵ آغاز شد، این امر به طور فزاینده‌ای اتفاق می‌افتد که برای دستیابی به عملکرد بیشتر، نرم‌افزار‌ها به موازی سازی نیاز دارند. با توجه به اینکه جاوا‌اسکریپت از سیستم موازی پشتیبانی نمی‌کند، تصور کنید که با فعال‌سازی WASM امکان استفاده از تمامی هسته‌های پردازنده فراهم شود.

 

من به عنوان نویسندهٔ این مقاله، تصور شما را از این فناوری نمی‌دانم. اما قطعاً با این تفاسیر این فناوری به عنوان یک انقلاب بزرگ در حوزهٔ وِب محسوب می‌شود. با توجه به ساختار برنامه‌های نوشته شده توسط زبان‌های قدرتمندی چون ++C می‌توان تصور کرد که برنامه‌های بسیار بهینه و قدرتمندی را در حوزهٔ اجرایی مرورگر‌ها پشتیبانی کند.

در حال حاضر ممکن استد شما فکر کنید که چرا کسی باید زبان ساده‌ای مثل جاوا‌اسکریپت را خدشه‌دار کند و یا به سمت زبان‌های پیچیده‌ای مانند Rust، C و ++C برود. اکنون وب‌اسمبلی کاملاً جدید است و جامعهٔ کافی در اطراف خود ندارد. اما باید توجه داشت وقتی از طریق این فناوری می‌توان به ویدئو‌ها، تصاویر و کتابخانه‌های رمزنگاری، یا استفاده از موتور‌های گرافیکی و فیزیکی که از OpenGL استفاده می‌کنند، و یا حتی کتابخانه‌‌ها و فریم‌ورک‌های قدرتمندی مانند Qt و غیره را می‌توان در حوزهٔ وب مورد استفاده قرار داد. بنابراین فناوری وب‌اسمبلی می‌تواند مسیری را برای رشد صنایع مختلف به خصوص شرکت‌های بازی‌سازی و غیره باز کند.

افزایش کارآیی (پرفرمنس) بسیار شدید که توسط وب‌اسمبلی فراهم می‌شود، همانند اجرای برنامه‌های دسکتاپی است که می‌توان آن را بر روی وب نیز مشاهده کرد. با این روال ممکن است وب‌اسمبلی در سال‌های آینده، با نرم‌افزار‌های رومیزیِ بومی برابری کند.

کامبیز اسدزاده

بیت‌کوین در سال ۲۰۰۹ به عنوان یک ارز دیجیتال و یک پلتفرم غیرمتمرکز همتا به همتا راه انداخته شد که کنترل اموال را به همه افراد می‌دهد. ساتوشی ناکاموتو این پلتفرم را معرفی کرد و از آن زمان به کاربری گسترده رسیده و سرمایه‌گذاری با ارزش بازار بیش از ۳۵۳ میلیارد دلاری را به دست آورده است. به عنوان یک گزینه سرمایه‌گذاری، بیت‌کوین دارای ماهیت نوسانی است و برای افرادی که حاضر به پذیرش ریسک هستند، ثروت‌آفرین بوده است. حتی برخی از متخصصان مالی ادعا می‌کنند که قیمت یک بیت‌کوین ممکن است در چند سال آینده به بیش از ۴۰۰ هزار دلار برسد، این که این دارایی بهتر از طلا به عنوان یک ذخیره ارز باشد.

cppwp.png.ae82f7a309847619e252c8a748456623.png

فناوری مورد استفاده در بیت کوین نیز در نوع خود بی نظیر است. ناکاموتو استفاده از الگوریتم های ++C را برای طراحی این فناوری مالی انتخاب کرد، اما چرا؟
 

مدیریت حافظه

مدیریت منابع یکی از حیاتی‌ترین مسائلی است که توسعه‌دهندگان در هنگام ایجاد نرم‌افزار در نظر می‌گیرند. برای اینکه یک نرم‌افزار بتواند کلیه ویژگی‌های خود را به دست آورده و همچنان در ارائه خدمات بسیار موثر باقی بماند، باید پروتکل‌های مناسب مدیریت منابع داشته باشد.

در توسعه بلاکچین، وضعیت تا حد زیادی تفاوت ندارد. از آنجا که بلاکچین خدماتی را به میلیون‌ها نفر و نهاد ارائه می‌دهد، باید برای کارایی در ارائه خدمات بسیار مقیاس‌پذیر باشد. تحقیقات اخیر از Statista نشان می‌دهد که شبکه بیت‌کوین در سومین سه‌ماه سال ۲۰۲۰ بیش از ۳۵۰ هزار تراکنش روزانه داشت.

بعضی از این تراکنش‌ها شامل مقادیر زیادی پول دیجیتال هستند و به عنوان نتیجه نیاز به محاسبات طولانی دارند. ایده اصلی ایجاد بلاکچین توسط ناکاموتو، ایجاد یک شبکه برای تسهیل تعاملات مالی و تسریع در فرآیندها بود. بهترین زبان برنامه‌نویسی برای یک سیستم با این ویژگی‌ها الگوریتم‌های سی‌پلاس‌پلاس است.

الگوریتم‌های سی‌پلاس‌پلاس می‌توانند با استفاده بهینه از منابع و کنترل بر روی استفاده از CPU و حافظه، در سطح بهترین عمل کنند. این الگوریتم همچنین به بلاکچین اجازه می‌دهد تا بلوک‌ها را پذیرفته یا رد کند، بنابراین هر گونه تفکیک در بلاکچین را از بین می‌برد. استفاده از C++ بنابراین به پلتفرم کمک می‌کند تا با نرخ سریع با نقاط پایان مختلف تعامل کند.

 

جداسازی کد

توسعه نرم‌افزار، شامل بلاکچین، باید فضای کافی برای عملیات تعیین‌پذیر فراهم کند. در مورد بلاکچین، عملکردهای تعیین‌پذیر، هنگامی که به درستی اجرا می‌شوند، تضمین می‌کنند که تراکنش‌ها و فرآیندهای داخلی مانند قراردادهای هوشمند همواره به یک شیوه خدمت می‌کنند حتی زمانی که در دستگاه‌های مختلف قرار دارند.

اما تنها راه توسعه‌دهندگان و متخصصان کد نحوه دستیابی کامل به عملیات تعیین‌پذیر را اعمال جداسازی کدها می‌دانند. چه چیزهایی باید توسعه‌دهندگان جدا کنند؟ از آنجا که عملکردهای اجرا شده تعیین‌پذیر هستند، توسعه‌دهندگان باید راهی برای جدا کردن عناصر غیرتعیین‌پذیر از کد قرار دهند.

سی‌پلاس‌پلاس از قابلیت‌های فضای نام (namespace) بهره‌مند است که به برنامه‌های دیگر قابل انتقال هستند. این فضاهای نام به جلوگیری از تداخل در عملکرد کدها کمک می‌کنند. همچنین ویژگی کلاس وجود دارد که به جدا کردن و تعیین مرزها بین API کمک می‌کند.

 

قابلیت اطمینان و رسالت ++C

یکی از ویژگی‌های حیاتی دیگری که به انتخاب ساتوشی ناکاموتو از سی‌پلاس‌پلاس به عنوان زبان اصلی برنامه‌نویسی بیت‌کوین کمک کرد، ویرایش و به‌روز رسانی‌های اساسی سی‌پلاس‌پلاس است. ++C اغلب به‌روزرسانی می‌شود تا اطمینان حاصل شود که همواره باقی بماند و قابل اطمینان و به‌روز باشد.

علاوه بر این، ++C دارای ابزارهای دیباگ و تجزیه و تحلیل مختلف است، تمامی این ابزارها به تقویت عملکرد آن کمک می‌کنند. این ابزارها همچنین امکان شناسایی هر مشکلی را در زمان برنامه‌نویسی فراهم می‌کنند. قابلیت اطمینان و ویرایش سی‌پلاس‌پلاس آن را به پایدارترین زبان برنامه‌نویسی برای توسعه بیت‌کوین تبدیل می‌کند که همچنین اطمینان می‌دهد که نرم‌افزار ساخته شده دارای امنیت بسیار بالاتری باشد.

 

نخ‌ها (Threading)

نخ‌ها یا ترد، در برنامه‌نویسی شامل یک مجموعه از دستورالعمل‌ها، فعالیت‌ها یا وظایفی هستند که می‌توانند به طور صاف یا هماهنگ با یکدیگر اجرا شوند. دو نوع عملکرد باید در هر نرم‌افزار یکپارچه باشند، یعنی وظایف موازی و غیرموازی.

یک پروژه بلاکچین بیت‌کوین هرگز نمی‌توانست کار کند اگر وظایف موازی و غیرموازی هماهنگ عمل نمی‌کردند. اما یکی از پیچیده‌ترین چیزها در برنامه‌نویسی، ادغام این وظایف است و بیشتر زبان‌های برنامه‌نویسی در حال حاضر معمولاً تمرکز بر روی یکی از این دو وظیفه، یعنی موازی یا غیرموازی دارند.

اما سی‌پلاس‌پلاس یکی از قابلیت‌های نخی قابل تحسین دارد که توسعه‌دهنده را قادر می‌سازد همزمان از هر دو وظیفه موازی و غیرموازی استفاده کند. سی‌پلاس‌پلاس می‌تواند به‌طور کارآمد نخ‌های چندگانه را اجرا کرده و امکان ارتباط همگانی و قابل اعتماد بین تمام نخ‌ها را فراهم کند.

علاوه بر این، نخ‌های ایجاد شده توسط سی‌پلاس‌پلاس می‌توانند در نقطه بهینه‌ترین عمل کنند، بنابراین کل بلاکچین به طور بهینه عمل می‌کند. با توجه به عملکرد بهینه این زبان، می‌توان گفت یک دلیل دیگر که ساتوشی ناکاموتو از سی‌پلاس‌پلاس استفاده کرد، این است که این زبان امکان نخبندی آسان برای وظایف موازی و غیرموازی را فراهم می‌کند.

 

قابلیت (Move Semantics)

قابلیت (Move Semantics) یک عملکرد است که به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد محتوا را بین اشیاء جابجا کنند به جای اینکه فقط محتوا را کپی کنند. با استفاده از قابلیت جابه‌جایی اشیاء و ...، توسعه‌دهندگان و کاربران بر اساس نیاز دسترسی به کپی‌های مختلف اطلاعات دارند، که عملکرد را افزایش داده و تکرار را کاهش می‌دهد.

 

تبعیت از استاندارد‌ها و رعایت قوائد انرژی سبز

انرژی سبز یکی از چالش‌های اصلی در صنعت بلاکچین و تولید بیت‌کوین است. به دلیل محاسبات پیچیده و فرآیند استخراج معدنی که برای تولید بیت‌کوین انجام می‌شود، مصرف انرژی این فعالیت‌ها به سرعت افزایش می‌یابد.

سی‌پلاس‌پلاس به عنوان زبان اصلی برنامه‌نویسی بیت‌کوین، به طور چشمگیری به بهینه‌سازی مصرف انرژی متمایل است. استانداردهای مصرف بهینه انرژی در طراحی و اجرای برنامه‌ها، این زبان را به یک انتخاب پایدار برای پروژه‌های مرتبط با بلاکچین و ارزهای دیجیتال می‌کند. این به معنای کاهش آثار منفی بر محیط زیست و همچنین صرفه‌جویی در هزینه‌های انرژی مرتبط با فرآیند تولید بیت‌کوین می‌باشد.

همچنین، با توجه به گستردگی بیت‌کوین و تاثیر زیاد آن بر مصرف انرژی جهان، تلاش برای استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی با بهینه‌ترین مصرف انرژی، اهمیت فوق‌العاده‌ای پیدا کرده است. سی‌پلاس‌پلاس با امکانات بهینه‌سازی و مدیریت منابع به کاربران این امکان را می‌دهد که به نحوی کارایی انرژی را بهبود بخشند و در طولانی مدت، اثرات محیطی مرتبط با تولید بیت‌کوین را کاهش دهند. از این رو، اهمیت انتخاب این زبان برای توسعه بیت‌کوین نه تنها در جنبه‌های فنی بلکه در جنبه‌های محیطی نیز بیان می‌شود.

 

بهتر است نظر سازندهٔ سی‌پلاس‌پلاس در مورد استفاده از این ابزار برای ارز دیجیتال را هم بدانیم

در اشتراک بین خالق زبان برنامه‌نویسی سی‌پلاس‌پلاس، بیارنه استرواستروپ و ساتوشی ناکاموتو، اشاره به زبان برنامه‌نویسی ++C و موضوع ماینینگ بیت‌کوین با تأکید بر مصرف انرژی بالا و تأثیرات آن بر محیط زیست است. چندی پیش در یک پادکست هوش مصنوعی با مجری Lex Fridman، استرواستروپ در مورد نحوهٔ استفاده از سی‌پلاس‌پلاس و عدم کنترل بر نحوه استفاده از ابزارهای توسعه‌دهنده صحبت کرده و به‌ویژه به ماینینگ بیت‌کوین اشاره کرده است. او به عنوان خالق زبان سی‌پلاس‌پلاس ابراز خوشحالی از برخی از کاربردهای این زبان و ناراحتی از برخی دیگر اشاره کرده و به مصرف انرژی بالای ماینینگ بیت‌کوین اشاره کرده است.

استرواستروپ از مصرف انرژی فعلی ماینینگ بیت‌کوین به خوشایندی خاصی احساس نمی‌کند و این موضوع را به دلیل انتخاب سی‌پلاس‌پلاس به عنوان زبان برنامه‌نویسی توسعه بیت‌کوین توسط ساتوشی ناکاموتو ذکر کرده است.

از نظر استراس‌تروپ سی‌پلاس‌پلاس، یک زبان برنامه‌نویسی قدرتمند و گسترده است که در حوزه‌های مختلف برنامه‌نویسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این زبان امکانات بالایی برای مدیریت حافظه، کارایی بالا، و امکانات چندپارادیمی (مانند برنامه‌نویسی شیءگرا) فراهم می‌کند که در سراسر منابع کد بیت‌کوین شاهد آن هستیم. اما عامل ناراحتی او، مصرف انرژی بالا ممکن است که به علت نحوه استفاده یا پیاده‌سازی خاص از زبان و ابزارهای مرتبط با آن باشد و نه ضعف اساسی زبان سی‌پلاس‌پلاس، چرا که این زبان یکی از نام‌‌دار‌ترین زبان‌های است که مصرف انرژی و منابع را به بهترین حالت ممکن می‌توان در آن مدیریت کرد، از طرفی در صورت پیاده‌سازی نه چندان مطلوب کد‌ها، ممکن است نتیجهٔ عکس بدهد. در واقع معتقد است ممکن است کد‌نویسی بهینه‌ای صورت نگیرد و منجر به مصرف نسبتاً بالایی داشته باشد.

وقتی ساتوشی بیت‌کوین را نوشت، او به‌طور ضروری پیش‌بینی نکرد که مسابقه‌ای که به وجود آمد باعث ساخت دستگاه‌های ASIC ماینینگ خواهد شد. در واقع، در صفحهٔ سفید اصلی بیت‌کوین که تنها 9 صفحه است، ساتوشی کلمه CPU را به مجموع 10 بار اشاره کرد. مصرف انرژی کنونی بیت‌کوین کمتر بود اگر ماینینگ به شکلی انجام می‌شد که ساتوشی پیش‌بینی کرده بود. حتی ساتوشی نیز از همان سرنوشتی که استرواستروپ هشدار داد: عدم کنترل بر نحوه استفاده از ابداع خود در آینده، مصون نبود.

احتمالاً ساتوشی هم پیش‌بینی نکرده بود که بیت‌کوین در میان مجرمان نیز استفاده خواهد شد. اگرچه ممکن بوده باشد که در یک دوره زمانی بیت‌کوین محبوبیت زیادی در میان تجار مواد مخدر داشته باشد، اما مونرو به عنوان رمزارز انتخابی در میان بسیاری از گروه‌های جرمی ظاهر شده است.

فعالیت‌های بشر که در مقیاس بزرگ بر محیط زیست تأثیر منفی می‌گذارند، زیاد است. بنابراین، هیچ توجیه منطقی برای اختصاص به‌طور خاص به ماینینگ بیت‌کوین وجود ندارد، به‌ویژه زمانی که مزیت مثبت آن به حداکثر است. اختصاص مصرف انرژی به ماینینگ رمزارز به‌منظور ایجاد و حفظ یک سیستم همتا به منظور تبادل مالی، یک کار کارآمد است چرا که دقیقاً همان چیزی است که برای حذف واسطه‌های غیرضروری و غیرتکنولوژیکی لازم است: واسطه‌هایی که روز آن‌ها نهایتاً فرا رسیده است.

به طور کلی، ارزیابی یک زبان برنامه‌نویسی باید با توجه به نیازها و شرایط پروژه‌ها صورت گیرد. سی‌پلاس‌پلاس در بسیاری از مواقع یک انتخاب عالی است و اگرچه ممکن است برخی نقدهایی وجود داشته باشد، اما این نقدها به طور کلی به عنوان چالش‌ها و به چشم‌گیرترین قابلیت‌های این زبان می‌توانند مطرح شوند.

 

نتیجهٔ نهایی
زبان برنامه‌نویسی سی‌پلاس‌پلاس احتمالاً محبوب‌ترین زبان برنامه‌نویسی در دنیای توسعه نرم‌افزار است. توسعه بلاکچین نیز شامل کدنویسی است و برخی از بلاکچین‌ها مانند شبکه بیت‌کوین از سی‌پلاس‌پلاس به عنوان زبان برنامه‌نویسی خود استفاده می‌کنند. ساتوشی ناکاموتو، خالق بیت‌کوین، این زبان را به دلیل امنیت و قابلیت مدیریت منابع تراکنش‌ها و عملیات قراردادهای هوشمند انتخاب کرد. به علاوه، این زبان به توسعه‌دهندگان امکان ادغام وظایف موازی و غیرموازی را به صورت بی‌نقص فراهم می‌کند. مصرف بهینهٔ منابع و رعایت موضوع انرژی سبز مهم است؛ همچنین، این زبان به‌طور منظم به‌روزرسانی می‌شود و ابزارهای تجزیه و تحلیل و اشکال‌زدائی متنوعی دارد که همگی به بهبود عملکرد آن کمک می‌کنند. نگاه به بهترین مزایای زبان در بلاکچین، به همه اجازه می‌دهد که درک کنند چرا ساتوشی ناکاموتو این زبان را در ایجاد بلاکچین بیت‌کوین انتخاب کرد.

ایجاد بلاک‌چین ناکاموتو یکی از پربارترین اختراعات فناوری مالی زمان ما را ایجاد کرد که شفافیت، تمرکززدایی و ماندگاری تراکنش ها و داده ها را تقویت کرد. ارز متمرکز بر بلاک‌چین نیز همچنان پر استفاده ترین، قابل اعتمادترین، ارز دیجیتال پرسود و چشم انداز سرمایه گذاری است و در پشت ساخت این فناوری غول زبان‌های برنامه‌نویسی آن را به بهترین نوع خود تبدیل و در همین راستا در مسیر توسعه و پیشرفت هدایت می‌کند.

کامبیز اسدزاده

 با سلام و درود،

پیرو مقالهٔ قبلی در رابطه با بخشی از نهایی‌سازی‌های استاندارد ۲۳

 

در این مقاله قصد داریم در رابطه با استاندارد ۲۶ و نهایی‌سازی‌های ۲۳ یک جمع‌بندی داشته باشیم که بسیار در شناخت و به‌روز رسانی سریع از پیشرفت این زبان را به ما نشان می‌دهد.

cpp26.png

طبق جلسات اخیر از کمیتهٔ استاندارد‌سازی، در اولین جلسه، کمیته بر اصلاح ویژگی‌های C++23 متمرکز شد که عبارتند از:

  • عملگرstatic operator[]
  • ویژگی static constexpr در توابع constexpr 
  • محدودهٔ ایمن range-based در for
  • تعامل std::print با سایر خروجی های کنسول
  • رابط الگوی مونادیک برای std::expected
  • خاصیتstatic_assert (false) و سایر ویژگی‌ها

در جلسهٔ دوم، کمیته بر روی توسعه ویژگی‌های جدید برای C++26 کار کرد، از جمله:

  • ویژگی‌های std::get و std::tuple_size
  • ماکروی #embed
  • بدست آوردن std::stacktrace از استثناء‌ها
  • کرووتین‌های (coroutines) پشته‌ای

در ویژگی‌های سی‌پلاس‌پلاس ۲۳ (static operator[])

تابستان گذشته، کمیته ویژگی static operator() را به استاندارد C++23 اضافه کرد و امکان تعریف operator[] را برای چندین آرگومان فراهم کرد. مرحلهٔ منطقی بعدی دادن فرصت‌های برابر به این عملگرها بود، یعنی اضافه کردن توانایی نوشتنِ static operator[].

enum class Color { red, green, blue };

struct kEnumToStringViewBimap {
  static constexpr std::string_view operator[](Color color) noexcept {
    switch(color) {
    case Color::red: return "red";
    case Color::green: return "green";
    case Color::blue: return "blue";
    }
  }

  static constexpr Color operator[](std::string_view color) noexcept {
    if (color == "red") {
      return Color::red;
    } else if (color == "green") {
      return Color::green;
    } else if (color == "blue") {
      return Color::blue;
    }
  }
};

// ...
assert(kEnumToStringViewBimap{}["red"] == Color::red);

آیا این کد واقعاً کارآمد برای تبدیل رشته به enum است؟

ممکن است تعجب آور باشد، اما کد فوق در واقع بسیار کارآمد است. توسعه‌دهندگانِ کامپایلر از رویکردهای مشابهی استفاده می‌کنند و ما نیز تکنیک مشابهی را در چارچوب userver پیاده‌سازی کرده‌ایم. ما یک کلاس جداگانه به نام utils::TrivialBiMap با رابط‌کاربری راحت‌تر ایجاد کرده‌ایم.

constexpr utils::TrivialBiMap kEnumToStringViewBimap = [](auto selector) {
  return selector()
      .Case("red", Color::red)
      .Case("green", Color::green)
      .Case("blue", Color::blue);
};

راندمان بالا به لطف ویژگی‌ کامپایلرهای بهینه‌سازی مدرن به دست می‌آید (اما هنگام نوشتن یک راه حل کلی باید بسیار مراقب بود). پیشنهاد در سند P2589R1 تمام جزئیات لازم را شرح می‌دهد.

ویژگی static constexpr در توابع constexpr

استاندارد C++23 عملکرد خود را با افزودن constexpr به_chars/from_chars گسترش داده است. اما برخی از اجرا کننده‌گان با مشکل مواجه شدند. چندین کتابخانهٔ استاندارد حاوی آرایه‌های ثابتی برای تبدیل سریع string<>number بودند که به عنوان متغیرهای ثابت در توابع اعلام شدند. متأسفانه، این مانع استفاده از آنها در توابع constexpr شد. این مسئله قابل حل است، اما راه حل ها واقعاً ناشیانه به نظر می‌رسید. در نهایت، کمیته با اجازه دادن به استفاده از متغیرهای static constexpr در توابع constexpr، همانطور که در سند P2647R1 مشخص شد که مشکل را حل کرده‌ است. یک پیشرفت کوچک، اما خوشایند.

 

محدودهٔ ایمن range-based در حلقهٔ for

این احتمالاً هیجان انگیزترین خبری است که از دو نشست جلسهٔ استاندارد‌سازی‌های گذشته منتشر می‌شود! در مورد آن، اجازه دهید با یک معمای سرگرم کننده شروع کنیم: آیا می‌توانید اشکال موجود در کد را شناسایی کنید؟

class SomeData {
 public:
  // ...
  const std::vector<int>& Get() const { return data_; }
 private:
  std::vector<int> data_;
};

SomeData Foo();

int main() {
  for (int v: Foo().Get()) {
    std::cout << v << ',';
  }
}

هرچند پاسخ آن در این‌جا آمده است:

The Foo() function returns a temporary object, and when the Get() method is called on this object, it returns a reference to the data inside the temporary object. The range-based for loop is then transformed into a code close to this one:

    auto && __range = Foo().Get() ;
    for (auto __begin = __range.begin(), __end = __range.end(); __begin != __end; ++__begin)
    {
        int v = *__begin;
        std::cout << v << ',';
    }

Here, the first string is equivalent to this:

    const std::vector<int>& __range = Foo().Get() ;

The result is a dangling reference.

حلقه‌های مبتنی بر محدوده (Range-based for) شامل فرآیندهای زیربنایی زیادی هستند و در نتیجه، این نوع باگ‌ها ممکن است همیشه آشکار نباشند. در حالی که می‌توان این مشکلات را از طریق آزمایش‌های مربوط به sanitizers‌ها به طور مؤثر تشخیص داد، پروژه‌های نوین معمولاً آنها را به‌عنوان روش استاندارد شامل می‌شوند (پروژه‌های مطرحی مانند Yandex، از این قاعده مستثنی نیستند). با این حال، ایده‌آل است که در صورت امکان از چنین اشکالاتی به طور کامل اجتناب کنید. در RG21، ما اولین تلاش خود را برای بهبود این وضعیت چهار سال پیش با سند D0890R0 انجام دادیم. متأسفانه، این روند در مرحله بحث متوقف شد. خوشبختانه، Nicolai Josuttis ابتکار عمل را انتخاب کرد و در C++23، کدهای مشابه دیگر مرجع معلق (dangling reference) ایجاد نمی‌کنند. تمام اشیایی که در سمت راست : در یک حلقه for مبتنی بر محدوده (ranges) ایجاد می‌شوند، اکنون فقط هنگام خروج از حلقه از بین می‌روند. برای جزئیات فنیِ بیشتر، لطفاً به سند P2718R0 مراجعه کنید.

ویژگی std::print

در C++23، یک به‌روزرسانی کوچک اما قابل توجه برایstd::print وجود دارد: خروجی آن برای «همگام‌سازی» با سایر خروجی‌های داده تنظیم شده است. در حالی که بعید است کتابخانه‌های استاندارد در سیستم‌عامل‌های نوین تغییرات قابل توجهی را تجربه کنند، استاندارد به‌روز شده اکنون تضمین می‌کند که پیام‌ها به ترتیبی که در کد منبع ظاهر می‌شوند به کنسول خروجی ساطع می‌شوند:

printf("first");
std::print("second");

 

رابط الگوی مونادیک برای std::expected

یک ویژگی نسبتاً مهم در آخرین لحظه به C++23 اضافه شد: یک رابط مونادیک برای std::expected، مشابه رابط مونادیک که قبلاً برای std::optional موجود بود، اضافه شده است.

using std::chrono::system_clock;
std::expected<system_clock, std::string> from_iso_str(std::string_view time);
std::expected<formats::bson::Timestamp, std::string> to_bson(system_clock time);
std::expected<int, std::string> insert_into_db(formats::bson::Timestamp time);

// Somewhere in the application code...
from_iso_str(input_data)
    .and_then(&to_bson)
    .and_then(&insert_into_db)
    // Throws “Exception” if any of the previous steps resulted in an error
    .transform_error([](std::string_view error) -> std::string_view {
        throw Exception(error);
    })
;

می‌توانید شرح کاملی از تمام رابط‌های مونادیک برای std::expected  را در سند P2505R5 بیابید.

 

خاصیتstatic_assert (false) و سایر ویژگی‌ها

علاوه بر تغییرات قابل توجهی که در بالا ذکر شد، تعداد زیادی بازنگری برای حذف لبه‌های ناهموار جزئی و بهبود توسعه روزمره انجام شده است. به عنوان مثال، فرمت‌کننده‌ها برای std::thread::id و std::stacktrace (P2693 سند) تا بتوان از آنها با std::print و std::format استفاده کرد. به ویژه std::start_lifetime_a بررسی‌های زمان کامپایل اضافی را در سند P2679 دریافت کرده است. قابل توجه است که خاصیت static_assert(false) در توابع الگو (template function) دیگر بدون نمونه‌سازی تابع فعال نمی‌شود، به این معنی که کدی مانند زیر فقط در صورت ارسال نوع داده اشتباه، عیب‌یابی را کامپایل و صادر می‌کند:

template <class T>
int foo() {
    if constexpr (std::is_same_v<T, int>) {
      return 42;
    } else if constexpr (std::is_same_v<T, float>) {
      return 24;
    } else {
      static_assert(false, "T should be an int or a float");
    }
}

علاوه بر تغییراتی که قبلاً ذکر شد، بهبودهای بیشماری در خاصیت (ranges) از C++23 انجام شده است. مهمترین آنها گنجاندن std::views::enumerate در سند P2164 است:

#include <ranges>

constexpr std::string_view days[] = {
    "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat", "Sun",
};

for(const auto & [index, value]: std::views::enumerate(days)) {
    print("{} {} \n", index, value);
}

 

ویژگی‌های سی‌پلاس‌پلاس ۲۶

ویژگی‌های std::get و std::tuple_size برای (aggregates) تجمیع

یک ایدهٔ جدید و هیجان انگیز برای بهبود ++C وجود دارد که در حال حاضر به طور فعال در Yandex Go و چارچوب userver استفاده می‌شود و به لطف Boost.PFR برای هر کسی که آن را می‌خواهد در دسترس است.

اگر در حال نوشتن یک کتابخانهٔ مبتنی بر الگو (template) و عمومی هستید، به احتمال زیاد باید از std::tuple و std::pair استفاده کنید. با این حال، برخی از مشکلات در این نوع وجود دارد. اولاً، آنها خواندن و درک کد را دشوار می‌کنند زیرا ورودی‌های نامِ واضحی ندارند، و تشخیص معنای چیزی مانندstd::get<0>(tuple) می‌تواند چالش برانگیز باشد. علاوه بر این، کاربران کتابخانهٔ شما ممکن است نخواهند مستقیماً با این انواع کار کنند و درست قبل از فراخوانیِ روش‌های شما، اشیاء‌ای از این نوع ایجاد می‌کنند که به دلیل کپی کردن داده‌ها می‌تواند ناکارآمد باشد. ثانیاً، std::tuple و std::pair بی‌اهمیت بودن انواعی را که ذخیره می کنند، «تبلیغ نمی کنند». در نتیجه، هنگام ارسال و برگرداندن std::tuple و std::pair از توابع، کامپایلر ممکن است کدی را با کارآیی پایین‌تر تولید کند. با این حال، aggregates (تجمیع‌ها) - ساختارهایی (struct) با میدان‌های عمومی و بدون عملکرد خاص - عاری از اشکالات ذکر شده هستند.

ایده‌ای که پشت سند P2141R0 وجود دارد، این است که با کار کردن std::get و std::tuple_size آنها، امکان استفاده از تجمیع‌ها در کدهای عمومی را فراهم می‌کند. این به کاربران امکان می‌دهد تا ساختارهای خود را مستقیماً بدون کپی برداری غیر ضروری به کتابخانهٔ عمومی شما منتقل کنند. این ایده به خوبی توسط کمیته مورد استقبال قرار گرفت، و ما در آینده روی آزمایش و رسیدگی به هرگونه لبهٔ ناهموار و بالقوه در این زمینه کار خواهیم کرد.

 

ماکروی #embed

در حال حاضر، توسعهٔ فعالی روی یک استاندارد زبان C جدید (یک استاندارد بدون کلاس، بدون ++) وجود دارد که شامل بسیاری از ویژگی‌های مفیدی است که مدت‌هاست در ++C وجود داشته است (مانند: nullptr، auto، constexpr، static_assert، thread_local، [[noreturn]).])، و همچنین ویژگی‌های کاملاً جدید برای ++C. خبر خوب این است که برخی از ویژگی‌های جدید از استاندارد جدید C به C++26 منتقل می‌شوند. یکی از این موارد جدید، #embed است - یک دستورالعمل پیش پردازنده برای جایگزینی محتویات یک فایل به عنوان یک آرایه در زمان کامپایل:

const std::byte icon_display_data[] = {
    #embed "art.png"
};

شرح کامل این ایده در سند P1967 موجود است.

بدست آوردن std::stacktrace از استثناء‌ها

در اینجا، ایدهٔ سند P2370 در WG21 با یک شکست غیرمنتظره روبرو شده است. توانایی به دست آوردن ردیابی پشته از یک استثناء در اکثر زبان‌های برنامه‌نویسی وجود دارد. این ویژگی فوق‌العاده مفید است و به جای پیام‌های خطای غیر اطلاعاتی مانند Caught exception: map::at تشخیص‌های آموزنده‌تر و قابل فهم‌تر را امکان‌پذیر می‌کند که نمونه مثال آن به صورت زیر است:

Caught exception: map::at, trace:
0# get_data_from_config(std::string_view) at /home/axolm/basic.cpp:600
1# bar(std::string_view) at /home/axolm/basic.cpp:6
2# main at /home/axolm/basic.cpp:17

هنگامی که در محیط یکپارچه سازی پیوسته (CI) استفاده می‌شود، این ویژگی می‌تواند فوق‌العاده مفید باشد. این به شما امکان می‌دهد تا به سرعت مسائل را در آزمون شناسایی کنید و از دردسر بازتولید مشکل به صورت محلی اجتناب کنید، که ممکن است همیشه امکان‌پذیر نباشد. متأسفانه کمیتهٔ بین‌المللی به طور کامل از این ایده استقبال نکرد. اما تیم توسعه نگرانی‌ها را بررسی می‌کند و روی اصلاح این ایده کار خواهد کرد تا بتواند حمایت بیشتری را کسب کند.

کسانی که معمولاً می‌پرسند چه تفاوتی بین زبان‌های دیگر و استاندارد‌های سی‌++ وجود دارد، در این‌جا می‌توانند به این موضوع دقت کنند که زبانی مانند سی‌پلاس‌پلاس دارای کمیتهٔ استاندارد‌سازی بین‌المللی است و هر تغییری باید قابل توجیه باشد.

 

کروتین‌های (coroutines) پشته

سرانجام، پس از سال‌ها کار، استاندارد سی‌پلاس‌دلاس به افزودن پشتیبانی اولیه برای برنامه‌های پشته‌ای در C++26 نزدیک شده است (به سند P0876 مراجعه کنید). ارزش آن را دارد که بیشتر در مورد روال‌های پشته‌ای یا بدون پشته بررسی کنیم. برنامه‌های بدون پشته به پشتیبانی کامپایلر نیاز دارند و نمی‌توانند به تنهایی به عنوان یک کتابخانه پیاده‌سازی شوند. از سوی دیگر، کروتین‌های پشته‌ای را می‌توان به تنهایی پیاده‌سازی کرد - برای مثال، با Boost.Context.

در حالت‌های قبلی، تخصیص حافظه کارآمدتر، بهینه‌سازی بالقوه بهتر کامپایلر و توانایی تخریب سریع آنها را ارائه می‌دهد. آنها همچنین در حال حاضر در C++20 در دسترس هستند. ادغام نمونه‌های اخیر در پروژه‌های موجود بسیار آسان‌تر است، زیرا نیازی به بازنویسی کامل در یک اصطلاح جدید مانند برنامه‌های بدون پشته ندارند. در واقع، آنها جزئیات پیاده‌سازی را به طور کامل از کاربر مخفی می‌کنند و آنها را قادر می‌سازند تا کد خطی ساده‌ای را که در لایه‌های زیرینِ ناهمزمانی هستند بنویسند.

بدون پشته (Stackless)

auto data = co_await socket.receive();
process(data);
co_await socket.send(data);
co_return; // requires function to return a special data type

پشته‌ای (Stackfull)

auto data = socket.receive();
process(data);
socket.send(data);

سند  P0876  قبلاً در زیرگروه اصلی قرار داشته است. پس از بحث و گفتگو، تصمیم گرفته شد که مهاجرت این گونه برنامه‌ها (coroutines) بین رشته‌‌های اجرایی ممنوع شود. دلیل اصلی این ممنوعیت این است که کامپایلرها دسترسی به TLS را بهینه کرده و مقادیر متغیرهای TLS را در حافظه پنهان ذخیره می‌کنند:

thread_local int i = 0;
// ...
++i;
foo();  // Stackful coroutines can switch execution threads
assert(i > 0);  // The compiler saved the address in a register; we’re working with the TLS of another thread

جمع‌بندی

در نهایت استاندارد C++23 رسماً به مقامات بالاتر از کمیتهٔ ISO ارسال شده است و به زودی به عنوان یک استاندارد کامل منتشر خواهد شد. در همین حال، توسعه C++26 در نوسان کامل است و چشم‌اندازهای هیجان‌انگیزی برای خاصیت‌های متنوع وجود دارد. اگر ایده‌های نوآورانه‌ای برای بهبود ++C دارید، با خیال راحت آنها را به اشتراک بگذارید. یا - حتی بهتر - ارسال یک پیشنهاد را در نظر بگیرید.

کامبیز اسدزاده

با سلام، با توجه به گزارش آنتونی پولوخین که یکی از اعضای کمیتهٔ استاندارد‌سازی WG21 (سازمانی که توسعهٔ زبان برنامه‌نویسی سی‌پلاس‌پلاس را کنترل می‌کند). این کمیته سه بار در هر سال، هر بار در یک شهر جدید در سراسر جهان جلسه برگزار می‌کند. در طول این جلسات، پیشنهاداتی برای تغییر در زبان در نظر گرفته می‌شود. همچنین به توسعه‌دهنده‌های محلی سی++ کمک می‌کنند تا پیشنهادات خود را ارائه کنند. خلاصه‌ای از جلسهٔ ماه جولای با هدف نهایی شدن استاندارد ۲۳ که نشان می‌هد پیشرفت بزرگی به عنوان ویژگی‌های جدید استاندارد ۲۳ وجود دارد ارائه شده است:

cpp23-final.png

فهرست برخی از ویژگی‌ها به صورت زیر آمده‌است:

  • std:mdspan
  • std:flat_map
  • std:flat_set
  • freestanding
  • std:print("Hello {}", "world")
  • formatted ranges output
  • constexpr for bitset, to_chars/from_chars
  • std::string::substr() &&
  • import std;
  • std::start_lifetime_as
  • static operator()
  • [[assume(x > 0)]]
  • 16- and 128-bit floats
  • std::generator

و البته ویژگی‌های بسیار بیشتر از این.

ویژگی std::mdspan

از زمان اتخاذ عملگر opertator[] چند بعدی در آخرین جلسه، معرفیstd::mdspan به عنوان یک ویژگی ساده‌تر مطرح شده است و نتیجهٔ یک آرایهٔ چند بعدی غیر مالک به صورت زیر است:

using Extents = std::extents<std::size_t, 42,="" 32,="" 64="">;
  double buffer[
      Extents::static_extent(0)
      * Extents::static_extent(1)
      * Extents::static_extent(2)
  ];
  std::mdspan<double, Extents=""> A{ buffer };

  assert( 3 == A.rank() );
  assert( 42 == A.extent(0) );
  assert( 32 == A.extent(1) );
  assert( 64 == A.extent(2) );
  assert( A.size() == A.extent(0) * A.extent(1) * A.extent(2) );
  assert( &A(0,0,0) == buffer );

این ویژگی حتی می‌تواند با سایر زبان‌های برنامه‌نویسی خارج از جعبه کار کند. به عنوان مثال، در پارامتر الگوی سوم خود، std::mdspan می‌تواند یکی از چندین کلاس طرح بندی از پیش تعریف شده را بگیرد:

  • نوعstd::layout_right: سبک چیدمان برای C یا ++C، سطرها دارای شاخص صفر هستند.
  • نوعstd::layout_left: سبک چیدمان برای Fortran یا Matlab، ستون‌ها دارای شاخص صفر هستند.

شما می توانید تمام جزئیات را در سند P0009 بیابید. نویسندگان قول داده‌اند که در آینده نزدیک نمونه‌های زیادی از std:mdspan جدید ارائه کنند.

 

ویژگی std::flat_map و std::flat_set

نگه‌دارنده‌های شگفت‌انگیز flat_* از کتابخانهٔ بوست، دیگر در استاندارد اصلی سی++ در دسترس هستند. این خاصیت‌ها در کار با داده‌‌های کم بسیار پرکاربرد هستند. در زیر ساخت‌ها، ظروف flat داده‌ها را در یک آرایه مرتب شده ذخیره‌سازی می‌کنند که به طور قابل توجهی تخصیص حافظهٔ پویا را کاهش داده و موقعیت داده‌ها را بهبود می‌بخشد. علیرغم پیچیدگی جستجوی O(log N) و پیچیدگی درجO(N) در بدترین حالت، ظروف مسطح هنگام کار با مقدار کمی از عناصر بهتر از std:unordered_map عمل می‌کنند. در واقع، در طی فرآیند استانداردسازی، ظروف flat_* به عنوان آداپتور ساخته شده‌اند. به این ترتیب، برنامه‌نویسان می‌توانند از نگه‌دارنده‌های خود برای پیاده‌سازی اساسی استفاده کنند:


  template <std::size_t N>
  using MyMap = std::flat_map<
      std::string, int, std::less<>,
      mylib::stack_vector<std::string, N>, mylib::stack_vector<int, N>
  >;
  
  static MyMap<3> kCoolestyMapping = {
    {"C", -200},
    {"userver", -273},
    {"C++", -273},
  };
  
  assert( kCoolestyMapping["userver"] == -273 );
  
  const auto& keys = kCoolestyMapping.keys(); // Inspired by Python :) 
  assert( keys.back() == "userver" );

یک نکتهٔ جالب این است که استاندارد STL برخلاف پیاده‌سازی Boost، کلیدها و مقادیر را در نگه‌دارنده‌ها جداگانه ذخیره می‌کند. این مکانِ کلیدیِ بهبود یافته، جستجوی ظرفِ flat را سریع‌تر می‌کند.

رابط کاملstd::flat_set در سند P1222 توضیح داده شده است، در حالی که شرح رابط std:flat_map در سند P0429 موجود است.
 

مستقل (Freestanding)

استاندارد ++C می‌گوید که امکان پیاده‌سازی کتابخانهٔ استاندارد به صورت میزبان (hosted) یا مستقل (freestanding) وجود دارد. پیاده‌سازی میزبان نیاز به پشتیبانی سیستم‌عامل دارد و باید تمام روش‌ها و کلاس‌ها را از کتابخانهٔ استاندارد پیاده‌سازی کند. مستقل (freestanding) می‌تواند بدون سیستم‌عامل کار کند، سخت‌افزار مهم نیست، و برخی از کلاس‌ها و توابع را شامل نمی‌شود. تا همین اواخر، هیچ توضیحی برای ایستادن آزاد وجود نداشت و سازندگان سخت‌افزارهای مختلف بخش‌های مختلفی از کتابخانهٔ استاندارد را ارائه می‌کردند. این کارِ پورت کردن کد را سخت‌تر کرد و محبوبیت ++C را در محیط‌های تعبیه‌شده (امبد‌ها) تضعیف کرد.

بنابراین، زمان تغییر آن فرا رسیده است! سند P1642 مشخص کرده است که کدام بخش از کتابخانهٔ استاندارد برای freestanding اجباری است.

 

ویژگی std::print

روش‌هایی از کتابخانهء محبوب fmt در C++20 اضافه شد. این کتابخانه آنقدر راحت و سریع بود که برنامه‌نویسان شروع به استفاده از آن کرده و تقریباً در همه‌جای کد خود به کار برده‌اند، از جمله برای خروجی قالب‌بندی شده:

std::cout << std::format(“Hello, {}! You have {} mails”, username, email_count);

اما کدی مانند آن به دلایل زیر کامل نیست:

  • تخصیص پویا اضافی.
  • نیاز به std::cout جهت قالب‌بندی خطوط از قبل قالب بندی شده.
  • عدم پشتیبانی از یونیکد.
  • کدی که اندازهٔ فایل باینری حاصل را افزایش می‌دهد.
  • ظاهری نه چندان جذاب.

بنابراین، تمام این مشکلات با اضافه کردن متدهایstd::print حل شد:

std::print(“سلام, {}! به جامعهٔ {} خوش آمدید!”, name, community);

می‌توانید جزئیات، معیارها و گزینه‌های استفاده ازstd::print باFILE* و استریم‌ها را در سند P2093 بیابید.

 

خروجی قالب‌بندی شده محدوده‌های مقدار

به لطف سند P2286 و، std::formatstd::print) اکنون می‌توانند محدوده‌هایی از مقادیر را بدون در نظر گرفتن اینکه در یک ظرف هستند یا توسط std::ranges::views::* ارائه شده‌اند خروجی بگیرند.

  std::print("{}", std::vector<int>{1, 2, 3}); // Output: [1, 2, 3]
  std::print("{}", std::set<int>{1, 2, 3}); // Output: {1, 2, 3}
  std::print("{}", std::pair{42, 16}); // Output: (42, 16)

  std::vector v1 = {1, 2};
  std::vector v2 = {'a', 'b', 'c'};
  auto val = std::format("{}", std::views::zip(v1, v2));   // [(1, 'a'), (2, 'b')]

 

ویژگی constexpr

اخبار تجزیه و تحلیل عالی برای توسعه‌دهندگانی که با کتابخانه‌های مختلف کار می‌کنند وجود دارد:

خاصیت‌هایstd::to_chars/std::from_chars اکنون می‌توانند در مرحله کامپایل برای تبدیل مقادیر صحیح از متن به باینری استفاده شوند. این نیز باید هنگام توسعه DSL مفید باشد. به نظر می‌رسد توسعه‌دهنده‌های روسی Yandex Go (به نقل از عضو کمیته) قصد دارند از آن در چارچوب کاربر برای بررسی پرس و جوهای SQL در مرحله کامپایل استفاده کنند. گزینهٔ std::bitset نیز تبدیل به constexpr شده است، بنابراین کار با بیت‌ها در مرحلهٔ کامپایل اکنون بسیار آسان‌تر از قبل است. دانیل گوچاروف روی std::bitset در سند P2417 کار کرد و الکساندر کارائف در سند std::to_chars/std::from_chars P2291 به او پیوست. با تشکر فراوان از آنها برای این کار خوب انجام شده!

ویژگی import std;

با توجه به این‌که، اولین ماژول کامل(تمام‌عیار) به کتابخانهٔ استاندارد (STL) اضافه شد. اکنون می‌توان کل کتابخانه را با یک خط بر سند وارد کرد: import std;. اگر کل ماژول کتابخانهٔ استاندارد به جای گنجاندن فایل‌های هدر وارد شود، ساخت‌ها می‌توانند تا ۱۱ برابر (گاهی اوقات حتی ۴۰ بار!) سریع‌تر شوند. می‌توانید بنچمارک ها را در P2412 مشاهده کنید. اگر به ترکیب ++C و C و همچنین استفاده از توابع C از فضای نام جهانی عادت دارید، ماژول std.compat برای شما مناسب است. وارد کردن آن همهٔ توابع فایل‌های سرآیند C مانند ::fopen و ::isblank و همچنین محتویات کتابخانهٔ استاندارد را در اختیار شما قرار می‌دهد.

با وجود همهٔ اینها، سند P2465 که ماژول‌های جدید را پوشش می‌‌دهد، در واقع آنقدر‌ها هم طولانی نیست.

ویژگی std::start_lifetime_as

تیمور داملر و ریچارد اسمیت یک هدیهٔ فوق‌العاده برای همهٔ توسعه‌دهندگانی که روی برنامه‌های تعبیه شده (امبد) و پر‌بار کار می‌کنند گرد هم آورده‌اند. اکنون تنها چیزی که برای کار کردن همه چیز نیاز دارید این است:


struct ProtocolHeader {
  unsigned char version;
  unsigned char msg_type;
  unsigned char chunks_count;
};

void ReceiveData(std::span<std::byte> data_from_net) {
    if (data_from_net.size() < sizeof(ProtocolHeader)) throw SomeException();
    const auto* header = std::start_lifetime_as<ProtocolHeader>(
        data_from_net.data()
    );
    switch (header->type) {>
        // ...
    }
}

به عبارت دیگر، می‌توانید بافرهای مختلف را به ساختارها تبدیل کنید و با آنها بدون reinterpret_cast، کپی کردن داده‌ها یا خطر عملکرد برنامه‌تان کار کنید. همه چیز در سند P2590 شرح و مستند شده است.

ویژگی‌های شناورهای (اعشاری) 16 و 128 بیتی

استاندارد ++C اکنون شامل std::float16_t، std::bfloat16_t، std::float128_t و نام مستعار برای اعداد موجود با ممیز شناور است: std::float32_t، std::float16_t. شناورهای 16 بیتی در هنگام کار با کارت‌های ویدئویی یا یادگیری ماشین کمک می‌کنند. به عنوان مثال، float16.h می‌تواند از انواع جدید شناور کوتاه بهره‌مند شود. شناورهای 128 بیتی برای محاسبات علمی شامل اعداد بزرگ بهترین هستند. سندِ P1467 ماکروها را برای بررسی پشتیبانی کامپایلر برای اعداد جدید توصیف می‌کند، و حتی خاصیتِ stdfloat.properties، در جدول مقایسه با توصیف اندازه‌های مانتیس و توان در بیت‌ها وجود دارد.

 

ویژگی std::generator

زمانی که کروتین‌ها در استاندارد C++20 پذیرفته شدند، ایده این بود که می‌توان از آن‌ها برای ایجاد «مولد» استفاده کرد: توابعی که وضعیت خود را بین تماس‌ها به خاطر می‌آورد و مقادیر جدید را بر اساس آن حالت برمی‌گرداند. در استاندارد C++23 با اشاره به، std::generator به عنوان یک کلاس جدید یاد می‌شود که به شما امکان می‌دهد به راحتی ژنراتورهای خود را ایجاد کنید:

std::generator<int> fib() {
    auto a = 0, b = 1;
    while (true) {
        co_yield std::exchange(a, std::exchange(b, a + b));
    }
}

int answer_to_the_universe() {
    auto rng = fib() | std::views::drop(6) | std::views::take(3);
    return std::ranges::fold_left(std::move(rng), 0, std::plus{});
}

در مثال فوق می‌توانید ببینید که ژنراتورها با std::ranges چقدر خوب کار می‌کنند. std::generator کارآمد و ایمن است. کدی که به نظر می‌رسد یک پیوند معلق ایجاد می‌کند در واقع کاملاً معتبر است و هیچ مشکلی ایجاد نمی‌کند:

std::generator<const std::string&=""> greeter() {
    std::size_t i = 0;
    while (true) {
        co_await promise::yield_value("hello" + std::to_string(++i)); // Everything is ok!
    }
}

می‌توانید مثال‌ها و توضیحاتی دربارهٔ نحوه کارکرد و استدلال پشت این رابط را در سند P2502 بیابید.

 

سورپرایزهای دلپذیر

کلاس string استاندارد برای متد substr() برای ارجاعات rvalue یک بازنگری اساسی (بهبود) دریافت کرده‌ است: std::string::substr() &&. مانند مثال زیر:

std::string StripSchema(std::string url) {
    if (url.starts_with("http://")) return std::move(url).substr(5);
    if (url.starts_with("https://")) return std::move(url).substr(6);
    return url;
}

این روش اکنون بدون تخصیص پویا اضافی کار می‌کند. اطلاعات بیشتر را می‌توانید در سند P2438 بیابید.

به لطف سند P1169، اکنون می‌توانیدoperator() را ثابت اعلام کنید، که برای ایجاد CPO برای محدوده‌ها در کتابخانه استاندارد عالی است:

namespace detail {
struct begin_cpo {
    template <typename T>
        requires is_array_v<remove_reference_t<T>>
            || member_begin<T> || adl_begin<T>
    static auto operator()(T&& val);
};

void begin() = delete;  // poison pill

} // namespace detail

namespace ranges {
inline constexpr detail::begin_cpo begin{};  // ranges::begin(container)
} // namespace ranges

علاوه بر std::start_lifetime_as، تیمور داملر یک راهنمایی عالی برای بهینه‌ساز ارائه کرد[[assume (x > 0)]]. اکنون می‌توانید در مورد مقادیر احتمالی اعداد و سایر متغیرهای ثابت به کامپایلر نکاتی بدهید. برخی از مثال‌ها و معیارها در سند P1774 کاهش پنج برابری در تعداد دستورالعمل‌های اسمبلی را نشان می‌دهند.

این استاندارد همچنین دارای بسیاری از ویرایش‌های جزئی، رفع اشکال و پیشرفت‌ها بوده است، در اینجا منظور استاندارد ۲۳ است. در برخی مکان‌ها، از سازنده‌های حرکتی (move constructors) به جای سازنده‌های کپی (copy constructors) استفاده شد (P2266). خوشبختانه برای توسعه‌دهندگان درایور، برخی از عملیات فرار دیگر منسوخ نمی‌شوند (P2327 با رفع اشکال در C++20). عملگر<=> کدهای قدیمی را کمتر می‌شکند (P2468)، کاراکترهای یونیکد اکنون می‌توانند با نام استفاده شوند (P2071)، و کامپایلرها عموماً برای پشتیبانی از یونیکد (P2295) مورد نیاز هستند. الگوریتم‌های جدید برای محدوده‌ها (ranges::contains P2302, views::as_rvalue P2446, views::repeat P2474, views::stride P1899, و ranges::fold P2322) و std::format_string برای بررسی‌های زمان کامپایل اضافه شد. std::format (P2508) و ماکروی #warning در (P2437). محدوده‌ها (Ranges) یاد گرفت‌اند که چگونه با انواع فقط حرکت کار کنند (P2494). و در نهایت std::forward_like برای ارسال متغیرها بر اساس نوع متغیر دیگری اضافه شد (P2445).

برای مدت طولانی، به نظر می‌رسید مهم‌ترین نوآوری C++23 اضافه کردن std::stacktrace از RG21 بود، اگرچه در آخرین جلسه ویژگی‌های مورد انتظار بسیاری اضافه شد. نوآوری‌هایی برای توسعه‌دهندگان تعبیه شده، شیمیدانان/فیزیکدانان/ریاضیدانان/...، توسعه‌دهندگان کتابخانه‌های یادگیری ماشین، و حتی توسعه‌دهندگانی که روی برنامه‌های کاربردی با بار بالا کار می‌کنند، وجود دارد.

نقل قول

در ادامهٔ این مقاله در نظر داریم به به‌روز رسانی‌های جدید از استاندراد ۲۶ اشاره کنیم.

 

کامبیز اسدزاده

یک سوأل بسیار مهم و پر مخاطب در بارهٔ زبان‌برنامه‌نویسی سی‌پلاس‌پلاس در سال‌های اخیر این است که «آیا جایگزینی برای این زبان وجود دارد و یا قابل جایگزین است»؟

در بسیاری از پاسخ‌ها نشان از گزینه‌هایی مانند Go، Rust و D دیده می‌شود که بهتر است نسبت به نظرات متخصص‌های برنامه‌نویسی به این موضوع پرداخته شود، ابتدا باید در نظر گرفت که هر ابزاری می‌تواند جایگزینی داشته باشد اما شرایط و نحوهٔ استفادهٔ آن در رابطه با نیاز متفاوت است.

cpp-f.png

اخیراً سوألات زیادی در این موضوع دیده شده است که می‌گویند، Rust یک زبان برنامه‌نویسی ایمن، سریع و سیستمیِ جایگزین برای سی‌پلاس‌پلاس است! اما آیا واقعاً اینگونه است یا صرفاً ما بر اساس احساسات و اشتیاق به به‌روز شدن به این موضوع می‌پردازیم؟

پاسخ برای این سوأل به صورت زیر در مدل‌های مختلف می‌تواند مطرح شود که نتیجه‌گیری و تصمیم از خلاصهٔ آن به عهدهٔ خودِ شماست.

من بر این باورم که زبان‌های برنامه‌نویسی همه و همه در حال به‌روز رسانی و بهتر شدن نسبت به نسخه‌ها، استاندارد‌ها، و نسل‌های گذشتهٔ خودشان هستند و به هیچ عنوان هیچ زبانی تا به امروز به طور جدی منسوخ شده اعلام نشده است.

برای درک این مطلب بهتر است ابتدا به واژهٔ «منسوخ شده» یا «Deprecated» بپردازیم، این واژه زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که شرایط زیر بر آن حاکم باشد:

  1. گزینهٔ مورد نظر به طور رسمی از طرف سازنده، پشتیبان یا صاحب آن بد دانسته شده و رسماً کنار گذاشته شود.
  2. گزینهٔ مورد نظر به‌روز رسانی نشود و آخرین به‌روز رسانی آن نیز شامل مشکلاتی باشد که بعد از مدت‌ها نیز حل نشده باشد.
  3. گزینهٔ مورد نظر دیگر مورد استفاده قرار نگیرد و کاربردی هم در بین رقبای خود نداشته باشد.
  4. گزینهٔ مورد نظر دیگر پشتیبانی نشود و به قولی مُرده باشد.
  5. گزینهٔ مورد نظر به علاوهٔ این که شامل این موارد می‌شود، باید دارای یک جایگزین مناسب و عالی باشد.

با توجه به این معیار‌ها و با در نظر گرفتن رسالت هر یک ابزار‌ها باید به آن توجه کرد که هر زبان یا ابزار برنامه‌نویسی خارج از این، در مرحلهٔ پیشرفت قرار گرفته است که آن نشان دهندهٔ زنده بودن و کاربردی بودن آن است.

از طرفی، زبانی مثل سی‌پلاس‌پلاس جایگزین نمی‌شود چرا که هیچ یک از دلایل و معیار‌های بالا شامل حال آن نمی‌شود، اتفاقاً برعکس این زبان دارای ویژگی‌های معیاری زیر است:

  1. این زبان به طور رسمی توسط کمیتهٔ استاندارد‌سازی که متعلق به هیچ یک از شرکت‌های غول صنعتی و یا خصوصی نمی‌باشد پشتیبانی می‌شود.
  2. این زبان به طور مداوم در حال به‌روز رسانی است و کاربرد‌های چند-منظوره و همه جانبهٔ خود را داراست.
  3. این زبان از ویژگی‌های از ویژگی‌های بسیار خوب به همراه سریع‌ترین بازدهی‌ها را داراست.
  4. این زبان رقیب‌های بسیاری دارد، اما هیچ کدام از آن‌ها هنوز در عمل و دامنهٔ وسیعی موفق به نمایش عملکرد بهتری نبوده‌اند.
  5. این زبان همانند دیگر ابزار‌ها دارای مشکلاتی است، اما با توجه به پوشش و پشتیبانی از ویژگی BC در روند استاندارد‌سازی و به‌روز رسانی به خوبی از پس آن‌ها بر آمده است.

برای مثال، زبان جاوا یکی از بهترین زبان‌های برنامه‌نویسی است و خیلی از شرکت‌ها مانند گوگل در سیستم‌های توزیع شده از آن استفاده می‌کنند. اما به معنای این نیست که به سرعت سی++ می‌رسد و در حد مقایسه با آن است. این زبان می‌تواند ده‌ها و صد‌ها برابر کند‌تر از سی++ باشد و این مربوط به طراحی، ساختار و مسائل مربوط به زبان است. از طرفی سی‌پلاس‌پلاس محبوب است زیرا که ویژگی‌های زیر را دارد و طی سال‌های بسیاری آن را ثابت کرده است:

  • کارآیی (پرفرمنس) و سرعت فوق‌العادهٔ این زبان، البته خیلی از زبان‌ها ادعا می‌کنند که همچین ویژگی‌ای را دارند که در عمل نتیجهٔ جالبی مشاهده نمی‌شود.
  • ذاتِ چند-سکویی و چند-منظوره بودن آن، حداقل همهٔ سیستم‌ها می‌توانند کد‌های سی++ را کامپایل و اجرا کنند.
  • این زبان به راحتی می‌تواند با زبان‌ها و فناوری‌های دیگری ارتباط برقرار کرده و با آن‌ها تعامل داشته باشد.
  • این زبان به عنوان یکی از کم‌مصرف‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی از نظر مصرف انرژی محسوب می‌شود.
  • بسیاری از مهندسین این زبان‌ها را به صورت مقطعی و بار‌ها دیده و با آن آشنا هستند.
  • کتابخانه‌های پیشفرض استاندارد STL و دیگر کتابخانه‌های سی‌++ بسیار قدرتمند و گسترده هستند.
  • کتابخانه‌های نوع سوم (Third-Party) بسیار قدرتمند و به‌روز هستند.
  • اولویت‌های سیستم‌های یونیکس و حتی ویندوز اکثراً بر روی C و ++C است و بازنویسی آن‌ها با زبان‌های دیگر هزینهٔ بسیاری را به ارمغان می‌آورد.
  • بسیاری از وابستگی‌های ایجاد شده در سال‌های بسیار طولانی بر اساس سی و سی++ بوده و باز‌نگری و بازنویسی آن‌ها مشروط بر این که رابط‌ها باید باز‌نویسی شود بسیار سخت و کاری مشابه اختراع دوبارهٔ چرخ است.
  • عملکرد تا حدی قابل پیش‌بینی است و می‌تواند آن را درک کرد، چیزی که در زبان‌هایی مانند جاوا، سی‌شارپ و گو نمی‌تواند پیش‌بینی کرد چرا که پیش‌بینی چرخهٔ GC دشوار است، هیچ رقیب جدی‌ای در این باره در سطح سی++ وجود ندارد که مدیریت حافظه را برای شما در قالب یک RAII ارائه کند، هرچند در مورد Objective-C و Rust می‌توان آن‌ها را به صورت جداگانه مورد بررسی قرار داد و نه عین آن.
  • پشتیبانی از پارادایم (سبک)‌های طراحی را سی++ به خوبی پشتیبانی می‌کند، برای مثال برنامه‌نویسی عمومی در زمان کامپایل را به خوبی ارائه می‌کند.
  • پشتیبانی از برنامه‌نویسی سیستمی و سطح پایین در این زبان یک مزیتی دیگری است که در کنار تمامی ویژگی‌های سطح بالای خود ارائه می‌کند.
  • اما در این میان زبان‌هایی مثل Rust، Go، Swift و غیره ادعای جایگزینی را دارند اما ادعا‌های فنی به تنهایی کافی نیستند، در دسترس بودن گسترده از جامعه به اندازهٔ کافی به همراه جامعهٔ معتمد به آن مهم است.
  • علاوه بر ویژگی‌های فنی زبان سی++، یک نقطه قوت بسیار مهم این زبان در بحث غیر فنی آن است، در واقع در پشت این زبان نه یک پیاده‌سازی محدودی وجود دارد و نه یک سازمان که در آینده در مورد آن تصمیم بگیرد و آن را کنترل کند. در حالی که تمامی زبان‌های مطرح و ادعا کننده داخل یک چهارچوبی کنترل می‌شوند که به شدت آیندهٔ آن‌ها را تیره و تار می‌کند. به طور کلی آزاد بودن یک ابزار و قدرت یک جامعه فارغ از جغرافیا، سازمان، نژاد و زبان یک قدرت بسیار خارق‌العاده‌ای را برای یک ابزار به ارمغان می‌آورد که به تنهایی بسیار اهمیت دارد.
  • در این اواخر بسیاری از مهندسین به فکر باز‌نویسی بسیاری از موارد شدن و تحقیقات نشان می‌دهد ابزار‌هایی گرافیکی بسیار قدرتمند و سریع که اخیراً طراحی شده‌اند، مانند وُلکان که با سی++ نوشته شده‌ است زمانی می‌توانند با راست و زبان‌های دیگر امروزی باز‌نویسی شوند که یک سیستم‌عامل جدید با زبان‌های جدید ساخته شود! بنابراین صرفاً می‌توان یک نسخهٔ Wrapper یا همان (پوشنده) چرا که تقریباً همهٔ سیستم‌عامل‌های مدرن امروزی با زبان‌های سی و سی++ نوشته شده‌اند. از طرفی تولید یک سیستم‌عامل بسیار پر خطر است و سرمایه‌گذاری کلان، زمان و هزینه‌های بسیاری را می‌طلبد و تا زمانی که چنین نرم‌افزار‌هایی تحت سلطهٔ زبان‌هایی مانند سی++ قرار گرفته باشند پادشاهی سی‌پلاس‌پلاس ادامه خواهد داشت.

نکتهٔ پایانی

من معتقدم هر ابزار و زبان‌های برنامه‌نویسی جایگاه و شرایط استفادهٔ خودشان را شامل می‌شوند، دقیقاً مانند ابزار‌های موجود در یک جعبه‌ابزار بهتر است ابزار‌های خود را طوری بچینید که در جای لازم از مناسب‌ترین آن‌ها استفاده کنید. با این حال زبان‌ها و ابزار‌های مانند سی‌ یا سی++ طی سال‌ها ثابت کرده‌اند که معمولاً در همهٔ حوزه‌ها غالب هستند و می‌تواند هر کاری را که بخواهید با آن‌ها انجام دهید و یا با یک جایگرین مناسب آن را مدیریت کنید و این بستگی به مهارت و انتخاب شخصی شما دارد.

همچنین صحبت‌های اخیر کمیتهٔ استاندارد‌سازی در رابطه با نحو ۲ از سی‌پلاس‌پلاس می‌تواند مفهوم خوبی در آیندهٔ این زبان باشد.

مقالات مرتبط با این موضوع که می‌تواند به عنوان مکملی از پیش تعریف شده برای شما مفید باشد:

 

کامبیز اسدزاده

ما ایرانی‌ها به خصوص توسعه‌دهنده‌ها در حوزهٔ فناوری همیشه با مشکلاتی دست و پنجه نرم می‌کنیم، قطعاً می‌توان در این باره توضیحات بسیار جامعی ارائه کرد، اما یکی از این مسائل بحث محدودیت‌های شدید در پرداخت به شیوهٔ ارزی و بین‌المللی است و به همین خاطر به سختی می‌شود به مشتریان خارج از کشور خدمات ارائه و هزینه‌ای در قبال آن دریافت کرد بنابراین، معمولاً دسترسی به ارائهٔ خدمات در خارج از کشور امکان‌پذیر نیست.

با تفکرِ به این که، روزی خواهد رسید درگاه‌های پرداختیِ فعلی به شیوه‌های کاملاً مردمی بدون در نظر گرفتن موقعیت، قومیت و سیاست‌های خارجی در اختیار همگان قرار خواهند گرفت و این یعنی آزادی در دنیای تجارت، به گونه‌ای که با اهداف و شعار این بستر و ارز‌های دیجیتالی هم‌خوانی داشته و به نظر می‌رسد پیش‌بینی‌ها در رابطه با شکل و قالب پول‌های نسل جدید واقعاً به این سمت سوق پیدا کند.

این تفکر اگر به واقعیت تبدیل بشه فشار‌های کاری در این حوزه به شدت کاهش پیدا خواهد کرد و ما می‌تونیم شاهد این باشیم که برای دریافت خدمات می‌تونیم بدون محدودیت‌های مربوط به بحث سیاسی و تحریم‌ها، آن‌ها را در اختیار داشته باشیم و این خبر خوبی هست برای من، شما و هر کسی که در زمینهٔ فناوری و علم مرتبط با آن در حال پیشرفت است.

بایننس، یکی از بزرگترین صرافی‌های دنیا، ساعاتی پیش در حاشیه رویداد «هفته بلاک چین بایننس» اعلام کرد که روز جمعه نسخه بتای درگاه پرداخت مخصوص خود با نام بایننس پی (Binance Pay) را راه‌اندازی کرده است. این درگاه به کسب‌وکارهای مختلف امکان می‌دهد تا بدون نگرانی از نوسانات قیمت ارزهای دیجیتال، محصولات خود را با این ارزها بفروشند.

ogImage.jpg

به گزارش دیکریپت، این اقدام بایننس نشان می‌دهد که این صرافی قصد دارد تا کسب‌وکار خود را فراتر از خریدوفروش ارزهای دیجیتال پیش ببرد و در نظر دارد تا مردم را به استفاده بیش از پیش از ارزهای دیجیتال سوق دهد. گفته می‌شود که بایننس پی پاسخ این صرافی به پی پل است.

بایننس در اطلاعیه خود می‌نویسد:

نقل قول

بایننس پی یک فناوری پرداخت ارزهای دیجیتالِ غیرتماسی، بدون مرز و امن است که بایننس آن را طراحی کرده است. بایننس پی (نسخه بتا)، به شما این امکان را می‌دهد که در هر کجای دنیا با استفاده از ارزهای دیجیتال از خانواده و دوستان خود پول دریافت کنید.

چانگ‌پنگ ژائو (Changpeng Zhao)،‌ مدیرعامل این صرفی، در رویداد هفته بلاک چین بایننس گفت:

نقل قول

فکر می‌کنیم که این نوع از پرداخت‌ها مشهودترین استفاده از ارزهای دیجیتال است.

به‌گفته ژائو، مهمترین چالش بر سر راه این سیستم، استفاده کسب‌وکارها از ارزهایی است که اکثریت مردم از آنها استفاده نمی‌کنند. او معتقد است که پذیرش ارزهای رایج به‌مراتب راحت‌تر است؛ چراکه مردم مدام از آنها استفاده می‌کنند.

سیستم تازه بایننس به کاربران این امکان را می‌دهد که پرداخت خود را با ارزهای دیجیتال انجام دهند. از سوی دیگر، کسب‌وکارها استیبل کوین‌هایی با پشتوانه ارزهای رایج دریافت می‌کنند و می‌توانند هر لحظه که بخواهند آنها را به ارز رایج تبدیل کنند. صد البته در حال تنها ارز رایج پشتیبانی‌شده در سیستم پرداخت بایننس یورو است. ژائو در این باره گفت:

نقل قول

در این شرایط کسب‌وکارها دیگر مجبور نیستند با نوسانات ارزهای دیجیتال همراه شوند.

طبق اعلام بایننس، بایننس پی سبدی از محصولات است. از جمله محصولات دیگری که در این سبد قرار دارد بایننس کارت است. بایننس کارت یک کارت اعتباری است که به کاربران امکان خرید لحظه‌ای را می‌دهد. سیستم بایننس پی هم مانند بایننس کارت از ۵ ارز دیجیتال بیت کوین، اتریوم، بایننس کوین، استیبل کوین BUSD‌ و سوایپ (SXP) پشتیبانی می‌کند. بایننس سال گذشته شرکت سوایپ را خرید.

بر خلاف بایننس کارت، در خدمات بایننس پی خبری از کارت‌های فیزیکی نیست و تراکنش‌ها با استفاده از اسکنر کیوآرکد در داخل اپلیکیشن انجام می‌شود. چانگ‌پنگ ژائو در ارتباط با راه‌اندازی بی سر و صدای سرویس بایننس پی گفت:

نقل قول

اگر بتوانید این محصول را پیدا کنید، می‌توانید از آن استفاده کنید.

منابع

کامبیز اسدزاده

خالق لینوکس از اینتل به خاطر پشتیبانی نکردن از حافظه‌های ECC انتقاد کرده است. او به پشتیبانی غیررسمی از ECC در پردازنده‌های AMD به‌عنوان اتفاقی مثبت نگاه می‌کند. این ماجرا برای توسعه‌دهدنگان قطعاً بسیار مهم و کاربردی است، بنابراین به عنوان نماینده‌ای از جامعهٔ برنامه‌نویسان و یک فرد با تجربه در بحث برنامه‌نویسی و مشکلات آن در مدیریت حافظه نظرات توروالدز برای جامعهٔ ما اهمیت دارد.

LinusTorvalds_2016-embed-800x450.jpg

لینوس توروالدز، خالق لینوکس، به‌تازگی پست جدیدی در انجمن آنلاین Real World Tech با محوریت حافظهٔ کد تصحیح خطا (ECC) منتشر کرده است تا از اینتل انتقاد و از ای‌ام‌دی (AMD) تمجید کند. بر اساس گزارش تامز هاردور، توروالدز می‌گوید اینتل باید حافظه‌های ECC را به قطعاتی مین‌استریم تبدیل کند و پشتیبانی از این حافظه در پردازنده‌های سری رایزن ای‌ام‌دی اتفاق بسیار خوبی است.

توروالدز با بیان اینکه «ECC کاملا پراهمیت است» اعلام کرد اینتل تأثیر به‌سزایی روی رونق نداشتن بازار حافظه‌ی ECC گذاشته است. خالق لینوکس می‌گوید: «بروید و به‌دنبال DIMM-های ECC بگردید؛ پیدا کردن آن‌ها واقعا سخت است. بله، احتمالا به لطف ای‌ام‌دی، وضعیت DIMM-های ECC اخیرا کمی بهتر شده و این دقیقا همان نکته‌ای است که می‌خواهم به آن اشاره کنم.»

نقل قول

حافظه ئی‌سی‌سی (به انگلیسی: ECC memory) (برگرفته از Error Checking & Correction) نوعی از دستگاه‌های ذخیره‌سازی داده در رایانه است که قادر است بیشتر انواع مختلف خرابی داده‌ها را تشخیص داده و رفع کند. این نوع حافظه‌ها بیشتر در جاهایی استفاده می‌شوند که تحت هیچ شرایطی نباید داده‌ها آسیب ببینند، از جمله رایانه‌هایی که برای پردازش‌های علمی و مالی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این نوع حافظه‌ها تک‌تک بیت‌ها از خطر دستکاری شدن و تغییریافتن در امان هستند و داده‌هایی که از هر کلمه خوانده می‌شود، همیشه با داده‌هایی که در آن کلمه نوشته شده‌اند یکسان هستند، حتی اگر یکی یا تعدادی از بیت‌های ذخیره‌شده، تغییر حالت داده باشند. بسیاری از حافظه‌های غیر ئی‌سی‌سی توانایی تشخیص خطا را ندارند، هرچند که برخی از انواع حافظه‌های غیر ئی‌سی‌سی با استفاده از بیت پاریتی توانایی کشف خطا را دارند، اما نمی‌توانند ان را اصلاح کنند.

توروالدز بارها به ضررهایی که اینتل به صنعت ECC و حتی کاربران وارد کرده است اشاره می‌کند و صحبت‌هایش را با کلماتی توهین‌آمیز خطاب ‌به اینتل ادامه می‌دهد. توروالدز می‌گوید تیم آبی با پشتیبانی نکردن از ECC در مادربردها و پردازنده‌هایی که برای کاربران عادی عرضه می‌کند، باعث شده است استفاده از حافظه‌های ECC زیاد نباشد.

خالق لینوکس به مشکلاتی با محوریت آسیب‌پذیری روهمر (Rowhammer) اشاره می‌کند و می‌گوید این دسته از مشکلات امنیتی جدی، از طریق حافظه‌های ECC به‌راحتی رفع می‌شوند. سلول‌های حافظه‌ی DRAM می‌توانند انرژی خود را به دیگر سلول‌های حافظه منتقل کنند. به‌طور معمول این اتفاق صرفا به خاطر نقص در حافظهٔ اصلی سیستم رخ می‌دهد و نهایتاً به بروز خطا در حافظه منتهی می‌شود؛ اما حملات مبتنی بر آسیب‌پذیری روهمر از این نقص به‌عنوان مکانیسمی برای دسترسی به سیستم بهره می‌گیرند. 

توروالدز می‌گوید هنگام توسعه دادن کد برای کرنل سیستم‌ عامل، دست‌و‌پنجه نرم کردن با حافظهٔ استاندارد بسیار سخت است. او به‌طور دقیق‌تر به این موضوع اشاره می‌کند که در اکثر اوقات نمی‌توان به‌طور دقیق فهمید خطای غیر قابل توضیح کرنل در کجا رخ داده است. در واقع این خطاها در اغلب اوقات ممکن است سخت‌افزاری باشند، نه نرم‌افزاری؛ خطاهایی که به‌راحتی توسط ECC قابل رفع هستند.

توروالدز از ای‌ام‌دی به خاطر پشتیبانی غیررسمی از ECC تمجید می‌کند. او خوشحال است که ای‌ام‌دی تصمیم گرفته این پشتیبانی را به پردازنده‌های سری رایزن که در دسترس مشتریان عادی قرار می‌گیرند گسترش دهد. بدین ترتیب ای‌ام‌دی کاربران را قادر می‌سازد بدون پرداخت هزینه‌ی گزاف تهیهٔ قطعات سخت‌افزاری در سطح سرور، به ECC دسترسی داشته باشند.

اینکه پشتیبانی غیررسمی از ECC به گسترش استفاده از آن کمک می‌کند، موضوعی است که نیاز به بحث دارد؛ زیرا در اغلب اوقات ECC به‌درستی کار نمی‌کند. اما خالق لینوکس می‌گوید حتی پشتیبانی غیررسمی، قدمی روبه‌جلو در جهت درست محسوب می‌شود.

کامبیز اسدزاده

همانطور که می‌دانید پلی‌استیشن ۵ به عنوان یک نسل جدیدی از کنسول بازی سونی معرفی شده است که رابط‌کاربری آن به شدت تغییر و بهبود یافته است.

sop-pgm-ps5ui-still-homescreen03.png

هر چیزی که در این محیط از پلی‌استیشن ۵ دیده می‌شود خط به خط و ریز به ریز آن، به لُطفِ کامپایلر Clang که اتفاقاً امروز هم نسخهٔ ۱۱ اون منتشر شد، و استاندارد ۱۷ از سی++ و به خصوص بحث نرم‌افزاری آن بر پایهٔ سیستم‌عامل FreeBSD ارائه شده است که متخصص‌ها در این باره خوب می‌دانند فری‌بی‌اِس‌دی به عنوان سریع‌ترین و پایدارترین نوع سیستم‌عامل‌های یونیکسی مطرح هستند.

اگه شما کاربر عادی هستید، مثالی بزنیم تا بیشتر در جریان باشید: 

- سیستم‌عامل macOS و iOS بر پایهٔ سیستم‌عامل یونیکس (داروین) ساخته شده‌اند.
- سیستم‌عامل اندروید بر پایهٔ لینوکس ساخته شده‌اند.

از طرفی سیستم‌عامل کنسول مایکروسافت اِکس‌باکس بر پایهٔ هستهٔ ویندوز ۱۰ طراحی شده و در مقابل سیستم‌عامل پلی‌استیشن ۴ و همچنین ۵ از هستهٔ یونیکس فری‌بی‌اِس‌دی استفاده کرده که حرف‌های زیادی برای گفتن دارند.

در بحث طراحی نسبت به نسخه‌های پیشین یک بهبود اساسی داشته چون تغییرات رابط‌کاربری در زمان PS4 نسبت به PS3 چنان چشم‌گیر نبوده است! اما الآن دیگر سونی واقعاً بر روی آن کار کرده است و دیگر خبری از آن ظاهر تکراری و حوصله بر وجود ندارد!

sop-pgm-ps5ui-still-gamehelp.png

پلی‌استیشن ۵ رابط کاربری کاملاً بازسازی شده‌ای نسبت به پلی‌استیشن ۴ دارد که با هدف دسترسی آسان به اطلاعات طراحی شده. یکی از ویژگی‌های این رابط کاربری گرفتن آپدیت‌های زنده است که کاربران مجبور به جستجو و صبر کردن برای مشاهده فعالیت‌های دوستان خود و مشاهده فعالیت‌های در دسترس در بازی‌ها نباشند. مارک سرنی دربارهٔ این موضوع گفته‌است «ما نمی‌خواهیم یک کاربر بازی را باز کند، ببیند که چه‌خبراست، و دوباره بازی را باز کند که ببیند چه خبر است!»! این ویژگی در همان داشبورد رابط کاربری اصلی پلی‌استیشن فراهم شده است و نیازی به ورود به داخل بازی جهت بررسی خبر‌های اخیر از آن ندارد!

همچنین دیگر مواردی مانند پشتیبانی از ویژگی عقب‌گرد (یعنی پشتیبانی از اجرای بازی‌های پی‌اس ۴) در این سیستم ارائه شده است.

رابط کاربری پلی استیشن 5 همواره با وضوح تصویر 4K واقعی و پشتیبانی کامل از HDR به نمایش درمی‌آید. سونی تلاش زیادی کرده است که بازیکنان در کمترین زمان ممکن بتوانند برنامه یا بازی مورد نظر خود را در رابط کاربری بیابند و اجرا کنند. همه‌ی برنامه‌ها نیز حالا بخشی از UI هستند و دیگر مثلا موقع وارد شدن به پلی استیشن استور احساس نمی‌کنید که تازه یک برنامه‌ی جدید باید از ابتدا اجرا شود. از طرفی SSD بسیار سریع و پردازندهٔ مرکزی دستگاه کاری می‌کنند که رابط کاربری همواره با سرعت قابل ‌توجه و به شکل روان مقابل بازیکن قرار بگیرد.

کامبیز اسدزاده

مدتی قبل بود که من در رابطه با شاخص‌های در حال رشد زبان‌های برنامه‌نویسی در کانال‌های شخصی نظری داده بودم که با توجه به وضعیت شاخص، زبان‌ برنامه‌نویسی ++C سریع‌ترین رشد را بعد از مدت‌ها به خود اختصاص داده است.

photo-1543286386-2e659306cd6c.jpeg

این تغییرات و بیداری زبان طبق انتظاری که داشتم بعد از ظاهر شدن زبان برنامه‌نویسی Rust در بین ۲۰ زبان برنامه‌نویسی برتر و همچنین نهایی شدن استاندارد‌های 2a و پیشرفت‌های اخیر به خصوص رضایت‌بخشی کاربران از استاندارد 17 زبان ++C رخ داده است که دور از انتظار هم نبود.

Screen Shot 2020-09-10 at 12.57.24 PM.png

طبق شاخص محبوبیت طی چند سال گذشته، ++C با توجه به شاخص TIOBE در سپتامبر، سریع‌ترین زبان در حال رشد در بسته برنامه‌نویسی است. این زبان در سال‌های گذشته، محبوبیت سهم خود را در فراز و نشیب‌ها داشته است. اما با مقیاسه با سال‌های گذشته در حال حاضر رسماً سریع‌ترین رشد را در بین تمامی زبان‌های تحت پوشش اتوماسیون QA در شرکت Tobie را دارد.

shutterstock_747103051.jpg

با این حال مدیرعامل Tobie جناب Paul Jansen گفته است، من فکر می‌کنم که استاندارد جدید سی++ یکی از دلایل این رشد اصلی باشد. به خصوص ویژگی‌های جدید module که قرار است جایگزین مکانیزم وحشتاک قبلی شود. با این روند سی++ بیشترین رشد‌ها که متعلق به #C با ۱.۱۸+ و R با ۱.۳۳+ را شکست می‌دهد.

کامبیز اسدزاده

در این مقاله من قصد دارم به معرفی ده فریم‌ورک برتر جهان در بازهٔ سال‌های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰ اشاره کنم که در حوزهٔ صنعت وب کاربرد دارند. معمولاً در سایت‌ها، وبلاگ‌ها و گروه‌های تلگرامی حرف از فریم‌ورک‌های شناخته شده‌ای مانند Asp.net core و یا Laravel به گوش می‌رسد. اما واقعیت این است که فریم‌ورک‌هایی که در مورد آن‌ها بحث می‌شود جایگاه خاصی در بین فریم‌ورک‌های قدرتمند و به عنوانی ناشناخته مانند Drogon، h2o، ulib و غیره ندارند! جالب است بدانید فریم‌ورک‌هایی که در ادامه نام‌هایشان را می‌شنوید به قدری سریع و قدرتمند هستند که مو بر تنِ شما سیخ خواهد کرد! برای مثال در این مقایسه جایگاه فریم‌ورک‌های دات‌نت به بالاتر از ۵۰ و لاراول به بیشتر از ۲۰۰ رتبه می‌رسد! این در حالی است که بر خلاف انتظارِ عام، فریم‌ورک‌های تحت سی/سی++ و راست به عنوان سریع‌ترین فریم‌ورک‌ها شناخته می‌شوند. در واقع مقایسه بر اساس نتایج گرفته شده از مرجع Techempower می‌باشد که هر ساله یک مقایسه در رابطه با کارآیی و کیفیت فریم‌ورک‌های وب می‌پردازد. سنجشِ فوق بر اساس وظایفی مانند سریال‌سازی جی‌سان، دسترسی به پایگاه داده و عملیات سمت سرور، پردازش و غیره می‌باشد. در این آزمایش‌ها عملکرد فریم‌ورک بر روی سیستم‌عامل، به صورت فول‌اِستک و میکرو اندازه‌گیری شده است که هر کدام را در رتبهٔ خاصی از وضعیت آن سوق می‌دهد.

top-webframeworks.jpg

بهترین فریم‌ورک‌ها از نظر بنچ‌مارک (کارآیی) در سال ۲۰۱۹ در دورِ ۱۸ بین ۲۲۰ فریم‌ورک متعلق به h2o و ulib بوده است. کتابخانهٔ h2o یکی از قوی‌ترین مواردی است که می‌توان به آن اشاره کرد. در سال ۲۰۲۰ این رتبه‌بندی به نفعِ فریم‌ورک جدید‌تری به نام دراگون (Drogon) و مجدداً ulib جمع بندی شده است که نشان می‌دهد فریم‌ورک ulib به عنوان یکی از برترین فریم‌ورک‌های نوشته شده تحت سی و سی++ و همچنین دراگون تحت استاندارد‌های ۱۴ و ۱۷ زبان برنامه‌نویسی سی‌پلاس‌پلاس معرفی شده است.

بنابرین بهتر است در مورد دراگون بیشتر بدانیم:

این فریم‌ورک تحت زبان برنامه‌نویسی ++C در استاندارد ۱۴ و ۱۷ توسعه یافته و بر روی سکو‌های لینوکس، مک و ویندوز قابل اجراست. دراگون تحت ویژگی non-blocking I/O کار می‌کند و سرعت را همراه با دقت بسیار بالایی به خصوص بر روی پلتفرم‌های FreeBSD تضمین می‌کند.

لینک مخزن توسعه و کد‌های دراگون.

مثال از کد اولیه:

#include <drogon/drogon.h>
using namespace drogon;
int main()
{
    app().setLogPath("./")
         .setLogLevel(trantor::Logger::kWarn)
         .addListener("0.0.0.0", 80)
         .setThreadNum(16)
         .enableRunAsDaemon()
         .run();
}

با توجه به مقایسه‌های صورت گرفته در آزمایش‌های مختلف زیر رتبه‌بندی فریم‌ورک‌ها مشخص می‌شود. آزمایش‌های فوق بر روی پردازندهٔ Dell R440 Xeon Gold صورت گرفته است که در این لینک آمده است.

JSON serialization

Screen Shot 2020-06-10 at 11.19.24 PM.png

Single query

Screen Shot 2020-06-10 at 11.22.19 PM.png

Multiple queries

Screen Shot 2020-06-10 at 11.29.32 PM.png

Fortunes

Screen Shot 2020-06-10 at 11.30.42 PM.png

Data updates

Screen Shot 2020-06-10 at 11.31.15 PM.png

Plaintext

Screen Shot 2020-06-10 at 11.32.21 PM.png

آزمایش‌های مربوطه تنها به ۱۰ مورد اول اشاره کرده است، بنابراین برای مشاهدهٔ لیست بیشتر و جزئیات آن‌ها به مرجع آن مراجعه کنید.

کامبیز اسدزاده

زبانی را انتخاب کنید که پاسخگوی برنامهٔ تحت بلاک‌چین شما باشد!

 

فناوری بلاک‌چین به سرعت در حال تبدیل شدن به یکی از مهمترین پیشرفت‌های فناوری در چند دههٔ گذشته است. این سیستم، معاملات ناشناس و همتا را بین کاربران امکان‌پذیر می‌کند که اساساً بر پایهٔ انقلاب رمزنگاری است. بازار جهانی بلاک‌چین در حال حاضر حدود ۱.۲ میلیارد دلار تخمین زده می‌شود و کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که تا سال ۲۰۲۵ به ارزش ۵۷ میلیارد دلار برسد که در سال بیش از ۶۹ درصد رشد خواهد داشت.

12566344-pic-crytocurrency-on-table.jpg.c54c6bb98b43a3b86cc9fe5be5c60834.jpg

عمدهٔ شرکت‌ها و سرمایه‌دارانِ سرمایه‌گذار در توسعهٔ فناوری جدید رمزنگاری، قرارداد‌های هوشمند دفترچه‌های توزیع‌شده برای بانک‌های سنتی، توکن‌های بازی و سیستم‌های مدیریت زنجیره تأمین با شرکت‌های مشاوره بلاک‌چین همکاری می‌کنند. توسعه‌دهندگان در حال حاضر از زبان‌های برنامه‌نویسی محبوبی مانند C++ و JavaScript برای ساختن برنامه‌های سفارشی بلاک‌چین استفاده می‌کنند. علاوه بر این، مهندسان رمزنگاری زبان‌هایی مانند Simplicty و Solidity را برای این کار طراحی کرده‌اند. اما، آن‌ها آیا این‌ها بهترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای فناوری بلاک‌چین هستند؟

بلاک‌چین چیست؟

بانکداری سنتی از یک بانک به عنوان رهبر و واسط استفاده می‌کند. جهت انتقال پول به یک دوست، یک شخص ابتدا حسابی داشته باشد و بخواهد که پول را به یک شماره حساب خاص که برای اوست انتقال دهد. بانک، حساب ارسال کننده را برای وجه بررسی می‌کند و آن وجه را به مقصد منتقل می‌کند و معامله در حساب فرستنده ثبت می‌شد. همچنین بانک دریافت کننده نیز همین کار را باید انجام دهد. با این حال، مشکل سیستم بانکی سنتی این است که سوابق در داخل ذخیره می‌شوند و در برابر هک و دستکاری‌های آسیب‌پذیر هستند.

بلاک‌چین با ذخیره کردن تمامی سوابق به صورت آنلاین در یک دفترچهٔ مستعار (بی‌نام) ذخیره می‌کند که توسط هر کسی قابل دسترس است. بلاک‌چین از بلاک‌ها استفاده می‌کند، یا مجموعه‌ای از داده‌ها، مشابه سطر‌ها و ستون‌های صفحه‌های گسترده جهت ذخیره داده‌ها استفاده می‌کند. بلاک‌ها به ترتیب متوالی به «زنجیر» اضافه می‌شوند. برخلاف دفترچه‌های سنتی، که در داخل ذخیره می‌شوند، هر کاربرِ بلاک‌چین دارای سوابق کاملی از کل بلاک‌چین در رایانهٔ خود است. این بدان معنی است که در صورت داشتن کد هش (رمز‌شدهٔ) مربوطه می‌توانند به سرعت هر معامله‌ای را که اتفاق افتاده است را پیدا کنند. از آن‌جایی که این داده‌ها به صورت عمومی ذخیره می‌شوند، هرگز قابل تغییر یا حذف نیستند! در نتیجه آرامش خاطر را به کاربران فراهم می‌کند.

نقل قول

کسب‌و‌کار‌های علاقه‌مند به استفاده از انقلاب بلاک‌چین باید در زبان‌های برنامه‌نویسی زیر به دنبال همکار و افراد متخصص باشند.

زبان برنامه‌نویسی JavaScript (جاوااسکریپت)

از آن‌جایی که گیت‌هاب به تازگی این زبان را به عنوان محبوب‌ترین زبان برای توسعه‌دهندگان اعلام کرده است، به طور باورنکردنی بیش از ۹۵٪ وب‌سایت‌ها به طریقی از آن‌ استفاده می‌کنند. با این حال، جاوااسکریپت تنها پادشاه وب نیست؛ چرا که به عنوان یک زبان انعطاف‌پذیر در بلاک‌چین استفاده می‌شود.

یکی از دلایلی که جاوااسکریپت را برای توسعه‌دهندگان می‌بخشد نحوهٔ دستیابی به مدیریت کد‌ها به صورت ناهمزمان (ناهمگام) است. این امر در بلاک‌چین بسیار مهم است، زیرا ممکن است هزاران یا حتی میلیون‌ها معاملات در همان زمان آغاز شود! برنامه‌نویسی موازی یک برنامه را قادر می‌سازد تا چندین عمل را به صورت همزمان انجام دهد در حالی که برنامه‌نویسی استاندارد و همزمان نمی‌توانند آن حجم را تحمل و کنترل کنند. با اجرای چندین کار به صورت همزمان، کد ناهمزمان می‌تواند باعث افزایش پاسخگویی و عملکرد برنامه شود. این امر باعث می‌شود برنامه‌های بلاک‌چین بتوانند حجم بسیار زیادی از اقدامات را بدون عملکرد کُند و نا امید سازی کاربر، آن را انجام دهند.

زبان برنامه‌نویسی C++ (سی‌پلاس‌پلاس)

سی‌پلاس‌پلاس همچنین به عنوان یکی از قدرتمند‌ترین و محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی در دنیای فناوری شناخته می‌شود و در صنعت بلاک‌چین نیز یک قدرت غالب است. زبان شیء‌گرایی برای توسعه بلاک‌چین مناسب است، زیرا از همان اصول کپسوله‌سازی، انتزاع، چند‌ریختی و مخفی کردن داده‌ها استفاده می‌کند. به عنوان مثال بلاک‌چین از ویرایش‌های ناخواسته از داده‌ها جولوگیری می‌کند.

توسعه‌دهندگان همچنین به دلیل قابلیت کنترل حافظه، از  C++استفاده می‌کنند. این زبان به شما اجازه می‌دهد تا بلوک‌های ایمن را نگه‌ داشته و تعداد زیادی از درخواست منابع را مدیریت کنید. با اجازه دادن به هر نود (گره) شبکه می‌توانید بلوک‌های فردی را پذیرفته یا رد کنید.

همچنین C++ به دلیل پشتیبانی و مدیریت وظایف موازی و نخی به طور گسترده در بلاک‌چین مورد استفاده قرار می‌گیرد. این زبان قادر به مدیریت هردو ویژگی موازی و غیرموازی در وظایف است، در واقع می‌تواند به خوبی انجام وظایف تک-نخی/تک رشته‌ای (single-thread) را بهبود دهد. نمونهٔ فوق‌العاده‌ای از برنامه‌های اساسی از بلاک‌چین که با C++ نوشته شده است EOS نام دارد. این نرم‌افزار به صورت منبع‌باز در سال ۲۰۱۸ توسط بلاک منتشر شد و به گونه‌ای طراحی شده است که معاملات را سریع‌تر از گزینه‌های دیگر پردازش می‌کند. این نرم‌افزار اجازه می‌دهد تا در کمتر از یک ثانیه معامل را تأیید کرده و فقط در دو دقیقه آن را نهایی کنید.

زبان برنامه‌نویسی Solidity

این زبان یک نمونهٔ هوشمند است که با همکاری توسعه‌دهندگان Ethereum و بلاک‌چین توسعه یافته است. این زبان به صورت اختصاصی دامنه‌های بسیاری از اصول و اصطلاحات مشابه به جاوا‌اسکریپت را برای ایجاد برنامه‌های با کیفیت بالا و غیر متمرکز فراهم می‌کند. توسعه‌دهندگان، این زبان را برای این ترجیح می‌دهد که به شما این امکان را فراهم می‌کند تا یک کد سطح بالا را برای شبکهٔ بلاک‌چینی Ethereum، دومین بلاک‌چین رمزنگاری محبوب، که می‌تواند به زبان سطح پایین و کد ماشین کامپایل شود. در حال حاضر Solidity در طیف گسترده‌ای از سکو‌ها (پلتفرم‌های) بلاک‌چینی از جمله، Ethereum، Tendermint، Ethereum Classic و Counterparty موجود است.

زبان برنامه‌نویسی Simplicity

این یک زبان کاملاً جدید است که در تاریخ نوامبر ۲۰۱۷ برای قرارداد‌های خاص و هوشمندِ بلاک‌چین طراحی و منتشر شده است. این زبان برای افزایش بهره‌وری و پنهان‌سازی اجزای منطقی سطح پایین از مهندسان است که یکی از دلایلی است که به سرعت در جامعه محبوب می‌شود. مانند C++، این یک زبان شیء‌گرایی است که برای جولوگیری از خطاها و تغییر داده‌ها در بلاک‌چین استفاده می‌کند.

خلاصه

بلاک‌چین اینجاست تا بماند! فناوری محبوب (Record-Keeping) چیزی است که تبادلات رمزنگاری را ممکن می‌سازد و بطور گسترده توسط شرکت‌ها، افراد و خدمات مشاوره‌ای بلاک‌چین، برای توسعهٔ نرم‌افزار مورد استفاده قرار می‌گیرد. توسعه دهندگان می‌توانند به راحتی از زبان‌های محبوب مانند C++ و JavaScript برای توسعهٔ بلاک‌چین استفاده کنند. از طرفی این انجمن اخیراً زبان‌هایی به عنوان Solidity و Simplicity را ایجاد کرده است که باعث می‌شود تا فرآیند توسعهٔ رمزنگاری روان‌تر شود.

کامبیز اسدزاده

مایکروسافت در به‌روز‌رسانی بعدی خود که در ماه‌های اول سال ۲۰۲۰ عرضه خواهد شد، مرورگر اج خود را حذف خواهد نمود و بر اساس گزارش ها مرورگری برا پایه کرومیوم را عملکردی متفاوت در اختیار کاربران قرار خواهد داد. در ادامه به جزییات این خبر خواهیم پرداخت.

1544343595_edgegoodbye_story.jpg

حذف نسخه قدیمی مرورگر اج از ویندوز 10

مایکروسافت مراحل حذف مرورگر Edge را آغاز کرده است تا فضا را برای مرورگر جدید خود ایجاد کند. البته این جایگزینی فعلا انجام نخواهد شد و فقط شاهد حذف این مرورگر خواهیم بود. البته حذف این مرورگر نیز به طور کامل انجام نخواهد شد و نسخه پنهانی از آن در بین برنامه های ارائه می شود اما مراحل حذف آن در حال انجام است. البته دوره این وضعیت موقت خواهد بود و به زودی شاهد مرورگر جدیدی در ویندوز 10 خواهیم بود.

اولین تست مرورگر اج مبنی بر کرومیوم برای ویندوز 10 ارائه شد و در اختیار توسعه دهندگان قرار گرفت در نتیجه این مرورگر در مراحل نهایی خود قرار دارد. در واقع این مرورگر جدید با بهره گیری از توابع کروم توانسته تا مرورگری متفاوت و با کارایی بالا را ارائه دهد در نتیجه امکان پشتیبانی از قابلیت های کروم نیز در آن وجود خواهد داشت. نسخه جدیدی و بعدی مرورگر اج بر پایه کرومیوم برای کاربران ویندوز 7، 10 و حتی سیستم عامل مک قابل استفاده خواهد بود اما هنوز زمان دقیق انتشار آن مشخص نشده است. نظرات خود را در راستای این مرورگر جدید اج و حذف مرورگر قبلی از ویندوز 10 بیان کنید.

کامبیز اسدزاده

مایکروسافت قصد دارد با اعمال فناوری گرافیکی سایه‌زنی با نرخ متغیر در DirectX 12 ضمن افزایش نرخ فریم همگام با افزایش کیفیت بصری، از الزامات سخت‌افزاری اجرای بازی‌ها بکاهد.

_directx.jpg

مایکروسافت فناوری سایه‌زنی با نرخ متغیر (Variable Rate Shading) را به DirectX 12 وارد کرده است. بدین ترتیب توسعه‌دهندگان با اتکا بر این نوع سایه‌زنی قادر خواهند بود سطح عملکرد در محیط‌های گرافیکی نظیر بازی‌ها را بهبود ببخشند، کیفیت بصری بازی را افزایش داده و منابع مورد نیاز سیستم برای اجرای بازی را کاهش دهند.

مایکروسافت از توسعه‌دهندهٔ بازی‌های ویدئویی Firaxis خواسته است که این نوع سایه‌زنی را در یکی از بازی‌های خود پیاده‌سازی کند تا نشان دهد که کاربرد روش VRS تا چه اندازه ساده و تأثیر آن برعملکرد عناوین مختلف تا چه اندازه چشمگیر خواهد بود. در قسمت سمت چپ تصویر زیر، تأثیر VRS در عمل دیده می‌شود. گرچه دو سمت تصویر یکسان به نظر می‌رسد، بنا به گزارش Firaxis در نقشهٔ زیر و در چنین سطحی از بزرگنمایی، با اعمال VRS شاهد ۱۴ درصد افزایش در خروجی فریم خواهیم بود.

البته باید به سطح عملکرد گزارش شده توسط Firaxis با جانب احتیاط نگریست. ما از شرایط انجام آزمایش بی‌خبریم، قابلیت VRS را هنوز نیازموده‌ایم و حتی ممکن است تصاویر و آمار منتشرشده راهی برای تبلیغ فناوری گرافیکی جدید مایکروسافت باشد. بنابراین قضاوت در مورد میزان تأثیر سایه‌زنی با توان متغیر را باید به زمانی پس از آزمایش عمومی این قابلیت موکول کرد.

در هر صورت، فناوری «سایه‌زنی با نرخ متغیر» مایکروسافت در دسترس توسعه‌دهندگان قرار دارد و بسیاری از شرکت‌های صاحب‌نام قصد استفاده از آن را در محصولات بعدی خود دارند. توسعه‌دهندگانی مانند 343 Industries، شرکت Playground Games و Massive Entertainment در کنار ناشرانی مثل Ubisoft و Activision و سازندگان موتورهای بازی نظیر Unity و Epic Games در فهرست شرکت‌هایی قرار دارند که بناست از این قابلیت در عناوین آیندهٔ خود استفاده کنند.

طرز کار فناوری VRS

همان‌طور که از نام «سایه‌زنی با نرخ متغیر» پیدا است، در این روش به‌جای تمرکز بر رندر شیدرها با رزولوشن و جزییات یکسان (که مفهومی متمایز از رزولوشن کلی است)، توان سایه‌زنی (قدرت پردازشی یا به عبارتی نرخ کلاک هسته‌های سایه‌زن) متغیری را در ترسیم بافت‌های گرافیکی بخش‌های مختلف هر فریم می‌توان به‌کار گرفت. این فناوری با تغییر تعداد پیکسل‌هایی کار می‌کند که در یک عملیات سایه‌زنی پیکسل واحد پردازش‌پذیر هستند.

براساس اعلام مایکروسافت، توسعه‌دهندگان می‌توانند به‌صورت گزینشی توان سایه‌زنی را در مناطقی از فریم که تأثیر چندانی بر کیفیت بصری نداشته باشد، کاهش دهند و حداکثر قدرت واحدهای سایه‌زن را معطوف به مناطقی کنند که جزئیات تصویری بالاتری در آن‌ها موردنیاز است. بنابراین توسعه‌دهندگان خواهند توانست در مناطقی که در آن شیدرها اهمیت بیشتری دارند، توان سایه‌زنی را افزایش دهند تا کیفیت تصویر بهتری در خروجی بازی‌های خود دریافت کنند.

در پایان سطح عملکرد بالاتر و کیفیت تصویری بهتری را می‌توان به دست آورد؛ درحالیکه منابع سخت‌افزاری مورد نیاز کمتری برای اجرای بهتر بازی‌ها نسبت به قبل لازم خواهد شد.API سایه‌زنی با نرخ متغیر به توسعه‌دهندگان اجازه خواهد داد توان سایه‌زنی را به سه روش تنظیم کنند: روش‌های per-draw، روش within-draw با استفاده از یک تصویر screenspace و روش within-draw به حالت per-primitive. همچنین دو ردهٔ پشتیبانی از VRS وجود دارد. در ردهٔ نخست از VRS در حالت per-draw و در ردهٔ دوم از VRS هم در حالت per-draw و هم در حالت within-draw پشتیبانی می‌شود. همچنین حالت ترکیبی سایه‌زنی با توان متغیر (VRS Combiners) پیش‌بینی شده است که امکان استفادهٔ همزمان از VRS به روش per-draw و per-permitive را ممکن می‌سازد.

براساس ادعای مایکروسافت، قابلیت سایه‌زنی با نرخ متغیر با سخت‌افزارهای موجود شرکت انویدیا برخوردار از معماری تورینگ و نیز سخت‌افزارهایی که در آینده توسط اینتل ارائه خواهد شد، پشتیبانی می‌شود. اینتل هم‌اکنون در حال آزمایش سایه‌زنی با نرخ متغیر روی تراشه‌های اولیهٔ گرافیکی نسل ۱۱ خود است که برنامه‌ریزی برای عرضهٔ آن‌ها در سال جاری وجود دارد. احتمالا پردازنده‌های گرافیکی مجزای اینتل (نسخه‌های دسکتاپ آینده) نیز از این فناوری گرافیکی پشتیبانی کند.

فرشته بیدیان

در حال حاضر يادگيري الکترونيکي مفهومي مهم در آموزش عالي است و دانشگاه هاي متنوعي ايجاد شده که نياز جهاني به آموزش
را نمايانگر می‌کند. با يادگيري الکترونيکي امكان «يادگيري بدون محدوديت زماني و مکانی و صرف هزينه» متناسب با نيازهاي بشر فراهم مي‌شود.

در زیر به معرفی چند سایت ازشمند جهانی می‌پردازیم:

  1. سايت ايراني Motamem : محلي براي توسعه دانش و مهارت هاي فردي :‌ www.motamem.org
  2. سايت Lynda: وب سايتي که بيش از 4 ميليون نفر در آن مشغول گذارندن دوره هاي آموزشي هستند : www.lynda.com
  3. سايت Creative Live: با کلاس هاي رايگان آنلاين خلاقيت را در خود پرورش دهيد : www.creativelive.com
  4. سايت Mind Tools : محلي براي يادگيري مهارت هاي مديريتي : www.mindtools.com
  5. سايت Codecademy: در اين مدرسه آنلاين مي توانيد کار با java ،  Python ، PHP و... را ياد بگيريد : www.codecademy.com
  6. سايت edX: وب سايتي شامل دوره هاي آنلاين برنامه نويسي : www.edx.org
  7. سايت Platzi: با آموزش هاي اين وب سايت در بازاريابي، کدنويسي،توسعه اپليکيشن و طراحي حرفه اي شويد : www.platzi.com
  8. سايت Guides.co: منبعي کامل از نکته ها و توصيه ها در مورد هر موضوعي که فکرش را بکنيد : www.guides.co
  9. سايت Udacity: در دوره هاي رايگان آنلاين و با تدريس سباستين تران، کدنويسي را بياموزيد : www.udacity.com
  10. سايت Zidbits: محلي براي دسترسي به مقالات جالب و اخبار و حقايق عجيب : www.zidbits.com
  11. سايت TED Ed:مجموعه اي از آموزش هاي ارزشمند در موضوعات متنوع : www.ed.ted.com
  12. سايت iTunes U: دانشگاه هاي برتري مانند هاروارد و يل پادکست هاي کلاس هاي خود را در اينجا به اشتراک ميگذارند : www.apple.com/education
  13. سايت MIT open courseware: براي يادگيري مقدمات کدنويسي با دانشگاه MIT همراه شويد : ocw.mit.edu
  14. سايت WonderHowTo: اين سايت هر روز ويديوهاي جديدي براي يادگيري نحوه انجام کارهاي مختلف منتشر ميکند : www.wonderhowto.com
  15. سايت One Month: در مدت يک ماه يک مهارت جديد بياموزيد : www.onemonth.com
  16. سايت Duolingo: سايت آموزش زبان کاملا رايگان : www.duolingo.com
  17. سايت Squareknot: خلاقيت هم قابل يادگيري است : www.squareknot.com
  18. سايت Spreeder: تندخواني را در اين سايت بياموزيد : www.spreeder.com
  19. سايت Memrise: دانش لغات خود را بيشتر کنيد : www.memrise.com
  20. سايت HTML5Rocks: حرفه اي هاي گوگل آخرين به روزرساني ها، راهنمايي منابع و ساير اطلاعات مربوط به HTML5 را با شما به اشتراک ميگذارند : www.html5rocks.com
  21. سايت Wikipedia'Daily Article List: مقالات ويکيپديا را روزانه در ايميل خود دريافت کنيد : lists.wikimedia.org
  22. سايت DataMokey: در اين سايت SQL و Excel را بياموزيد : www.datamonkey.org
  23. سايت Saylor Academy: با دوره هاي آنلاين اين سايت ارايه مطلب و سخنراني را بياموزيد : www.saylor.org
  24. سايت Learni.st: دوره هاي حرفه اي با محتواي ويژه از عکاسي تا وبلاگ نويسي : www.crunchbase.com/organization/learnist
  25. سايت Academic Earth: دوره هاي پيشرفته دانشگاهي از سال 2009 تا کنون در اين سايت در دسترس هستند : academicearth.org
کامبیز اسدزاده

ما به شما پیشنهاد می‌کنیم که دربارهٔ انتقال ایمن اطلاعات توسط JSon Web Token بیشتر بدانید. یک وب‌توکت از نوع جی‌سان (JWT) یک استاندارد باز از (RFC7519) می‌باشد که که یک روش جمع‌ و جور و خود مختار را برای ایمنی اطلاعات بین ترنسفر اطلاعات در JSon را تعریف می‌کند. این اطلاعات به عنوان اطلاعات مورد اعتماد قابل تایید می‌باشند زیرا آن‌ها امضای دیجیتالی شده‌اند. تراکنش‌های مربوط به  JWT را می‌توان با استفاده از یک کلید مخفی عمومی/خصوصی امضا کرد.

ساختار وب‌توکن جی‌سان چکونه است؟

  • Header
  • Payload
  • Signature

jwt-diagram.png

هدر یا عنوان (Header)

معمولاً شامل دو قسمت است: نوع توکن، که JWT است، و الگوریتم هَش کننده که استفاده می‌شود. مانند الگوریتم‌های HMAC ،SHA256 و یا RSA.

برای مثال:

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

سپس، این جی‌سان که از نوع Base64-URL کد نگاری شده است قسمت اول JWT را تشکیل می‌دهد.

 

بخش دوم Payload

قسمت دوم توکن ها، payload است که اظهارات را در برمی‌گیرد.

اظهارات ثبت شده (Registered claims): این‌ها مجموعه‌ای از اظهارات از پیش تعریف شده است که اجباری در به کار گیری آن‌ها نیست، اما توصیه می‌شود تا مجموعهٔ مفیدی را ارائه دهد.

اظهارات عمومی(Public claims): اینها می‌توانند توسط کسانی که از JWT استفاده می‌کنند تعریف کنند. اما برای جلوگیری از برخورد بهتر است تعریف شوند.

اظهارات خصوصی(Private claims): این اظهارات سفارشی ایجاد شده برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات بین طرفین است که توافق بر روی استفاده از آن‌ها می‌باشد نه اظهارات ثبت شده یا عمومی.

یک مثال از payload به صورت زیر نشان داده شده است:

{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

امضاء

برای ایجاد بخش امضاء شما باید هدر کُد شده را جهت امضا شدن دریافت کنید که شامل payload رمزینه شده، یک کد خاص و الگوریتم مشخص شده‌ای می‌باشد.

HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +
  base64UrlEncode(payload),
  secret)

سپس، شما باید همهٔ این‌ها را باهم دیگر ترکیب کنید.

نمونهٔ زیر یک JWT را نشان می‌دهد که حاوی هدر‌ قبلی و payload رمز شده است که در نهایت آن با یک رمز ویژه امضاء شده است.

encoded-jwt3.png

اگر شما می‌خواهید تا با JWT بیبشتر آشنا شوید و این مفاهیم را در عمل اجرا کنید، می‌توانید از jwt.io استفاده کنید.

کامبیز اسدزاده

آیا فایل‌های شما نیاز قابل توجهی به صرفه‌جویی در حافظهٔ سرور دارند؟ در این مقاله ما به شما خواهیم گفت که چگونه توسط چه الگوریتم‌هایی می‌توانید اطلاعات خود را تا ۹۰٪ فشرده سازی کنید.

الگوریتم‌های فشرده سازی داده‌ها (دو نوع اصلی فشرده‌سازی داده وجود دارد)

  1. فشرده‌سازی بی‌اتلاف اطلاعات (کاملاً برگشت پذیر)
  2. فشرده‌سازی با اتلاف (بخش کوچکی از داده‌ها از دست می‌روند و بازسازی کامل آنها امکان پذیر نیست)

اولین نوع فشرده سازی زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که اطمینان حاصل شود داده‌های فشرده شده بازیابی شده و بدون تحریف باشند. این نوع فشرده سازی هیچ کدام از داده‌های اصلی را حذف نمی‌کند و با کاسته شدن حجم آن مصرف فضای کمی برای فشرده‌سازی به دست می‌آورد.

اجازه دهید بعضی از رایج‌ترین الگوریتم‌های فشرده‌سازی از نوع فشرده‌سازی بی‌اتلاف یا همان (lossless)  را در نظر بگیریم:

  1. تکنیک کُدگذاری هافمَن (Huffman) — این امر مستلزم جایگزینی کد یکسانی برای نمادهایی با کدهای نامحدود است، بسته به تکرار وقوع یک نماد در متن هستند می‌باشد. در کد گذاری استاندارد هافمن، فرض شده‌است که هر نماد در مجموعه‌ای که کدها از آن استخراج می‌شوند، ارزشی یکسان با بقیه دارد: کد کلمه‌ای که طول آن N است ارزشی برابر N خواهد داشت، مهم نیست که چند رقم آن ۱ و چند رقم آن ۰ است. وقتی با این فرض کار می کنیم، کم کردن هزینهٔ کلی پیام، با کم کردن تعداد رقم‌های کل ۲ چیز یکسانند. کد هافمن با ارزش حرفی متفاوت به نحوی عمومیت یافته که این فرض دیگر صحیح نیست: حروف الفبای کدگذاری ممکن است طول‌های غیر همسانی داشته باشند، به خاطر خصوصیت‌های واسطهٔ انتقال. مثالی بر این ادعا، الفبای کد گذاری کد مورس است، که در آن فرستادن یک 'خط تیره' بیشتر از فرستادن یک 'نقطه' طول می‌کشد، پس ارزش خط تیره در زمان انتقال بالاتر است. درست است که هدف هنوز کم کردن میانگین طول وزنی کد است اما دیگر کم کردن تعداد نمادهای بکار برده شده در پیام، به تنهایی کافی نیست. هیچ الگوریتمی شناخته نشده است که این را به همان روش و همان کارآیی کد قراردادی هافمن انجام دهد.
  2. تکنیک رمزگذاری شانون-فانو (Shannon–Fano) — این یک پیشوند است، که به عنوان یک الگوریتم کُد گذاری یکتواخت است. این تکنیک فشرده‌سازی را بر اساس احتمالات نشان می‌دهد. مانند الگوریتم هافمَن، این تکنیک بر روی افزونگی پیام است. در رمزگذاری شانون-فانو، نمادها به ترتیب احتمال از زیاد به کم مرتب شده‌اند و پس از آن به دو مجموعه که احتمال کلشان تا حد ممکن به هم نزدیک است تقسیم می‌شوند. سپس اولین رقم رمز همهٔ نمادها به آن‌ها اختصاص داده می‌شود؛ نمادها در مجموعهٔ اول "۰" و در مجموعهٔ دوم "۱" می‌گیرند. تا زمانی که مجموعه‌ای با بیش از یک عضو باقی بماند، همین فرایند برای تعیین ارقام متوالی رمزهایشان، روی آن‌ها تکرار می‌شود. وقتی یک مجموعه به یک نماد کاهش پیدا کند بدان معناست که رمز آن نماد کامل است و پیشوند هیچ رمزِ نماد دیگری را تشکیل نمی‌دهد. این الگوریتم کدگذاری‌های با طول متغیر نسبتاً کارامدی تولید می‌کند.
  3. تکنیک طول اجرا (Run-length) — این تکنیک به جای مجموعه‌ای از نماد‌های مکرر با کد نماد و تعداد تکرار اشاره داد. یک شکل ساده از فشرده‌سازی داده‌ها است که در آن داده‌های یکسان پشت سر هم به صورت مقادیر تکی و تعداد تکرارشان ذخیره می‌شوند. اگرچه آسان است و می‌توان به راحتی آن را درک کرد اما هنوز کارآیی چندانی ندارد.
  4. تکنیک ال زد دابلیو (Lempel–Ziv–Welch) — الگوریتم‌های فشرده‌سازی این گروه (LZ78، LZ77، و LZW) در ایدهٔ جستجو برای متن مشترک هستند. الگوریتم کاراکترها را متراکم کرده و در واژه نامه به جای کاراکتر، رشته‌های متراکم شده را قرار می‌دهد تا اینکه به رشته‌ای برسد که در واژه نامه قرار دارد.

الگوریتم ساخت کدهای نابرابر که توسط هافمَن پیشنهاد شده است یکی از مهم‌ترین دستاوردهای تئوری اطلاعات از دیدگاه‌های نظری و کاربردی است. بهتر است کدهای باینری C = {c1, ..., cm} با با طول های {l1,.. ,IM} برای پیام‌های مورد نظر بهینه باشد.

  1. در صورتی که شرط به این گونه باشد pi < pj, then li > lj
  2. طول مقدار در قالب lM = maxm1m از نظر کُد‌نویسی بهینه شده است
  3. دو کُد lM = maxmlm که طول آن است در سمبُل آخر متفاوت خواهد بود.
  4. اگر کد C دارای شرایط مطلوبی باشد، آنگاه C به عنوان کُد X مطلوب خواهد بود.
  • ورودی: اندازهٔ الفبای M
  • خروجی: درخت دودوییِ کد هافمَن
  • مقداردهی اولیه: تعداد گِره‌ (نود‌های) پردازش شده  M0=M می‌باشد.
  • با اجرای شرط While M0>1 do مراحل بعدی به صورت زیر باید انجام شوند:
    1. یافتن دو گِره (نود) با کمترین احتمال در صف از نودهای پردازش شده
    2. حذف نودها را از صف پردازش
    3. تولید یک نود جدید با دو گرده انتخاب شده به عنوان فرزند. به این ترتیب که، وزن نودها برابر است با مجموع نودهای فرزند.
    4. افزودن گِره (نود) جدید به صف. لینک کردن نودهای جدید با لبه‌های نودهای حذف شده
    5. М0 <– М <– 1.
    6. اگر بیشتر از یک نود در صف وجود داشته باشد، مراحل ۲  تا ۵ را تکرار کنید.
کامبیز اسدزاده

مهندسی ویژگی‌ها (FE) بخش بزرگی از یادگیری ماشین (ML) و یادگیری عمیق است. مقاله فوق را برای آشنایی بیشتر با اینکه ویژگی مهندسی چگونه به توسعه‌دهنگان در کار با داده کمک می‌کند مطالعه کنید.

داده‌ها بدون توجه به اندازه و مقایس کسب‌و‌کار‌های مُدرن، شرکت‌ها و سازمان‌ها به عنوان دارایی از نوع طبقه‌-اولِ آن‌ها تبدیل شده است. هر سیستم هوشمند، صرف نظر از پیچیدگی آن، باید بر اساس داده باشد.  در قلب هر سیستم هوشمند، ما یک یا چند الگوریتم بینش داده‌ای را بر اساس  مجموعه‌ای از داده‌های یادگیری، مانند یادگیری ماشین، یادگیری عمیق و یا روش‌های آماری استفاده می‌کنیم که این اطلاعات را برای جمع آوری دانش و ارائه بینش هوشمند بیش از یک دوره زمانی نیاز داریم. الگوریتم‌ها خودشان کاملاً مجزا کار می‌کنند و نمی‌توانند خارج از جعبه داده‌های خام که برای آن‌ها مشخص شده است کار کنند.

هر سیستم بینش اطلاعاتی هوشمند، اساساً شامل یک خط یا نقطهٔ سر-به-سر با استفاده از داده‌های خام برای استفاده از تکنیک‌های پردازش داده‌ها جهت گردآوری، پردازش و خواص ویژگی‌های مهندسی از این داده‌ها است. ما معمولاً تکنیک‌هایی مانند مُدل‌های آماری یا مدل‌های یادگیری ماشین را برای مدل سازی بر روی این ویژگی‌ها استفاده می‌کنیم و در صورت لزوم برای استفاده آن‌ها در آینده بر اساس مشکلاتی که می‌توان به آن‌ها اشاره کرد به صورت دستی حل می‌شوند. به طور معمول یک سامانهٔ یادگیری ماشین مبتنی بر «فرایندهای استاندارد صنعت متقابل برای داده‌کاوی» در زیر نشان داده شده است.

bigdata-ml.png

به دست آوردن داده‌های خام و ساختن مُدل بر روی این داده‌ها به طور مستقیم می‌تواند به عنوان عملی بی‌مورد تلقی شود، زیر ما نتایج و کارایی مورد نظر را نمی‌گیریم و همچنین الگوریتم‌ها خود به طور خودکار ویژگی معنی دار از داده‌های خامِ ساده را به صورت خودکار نمایش نمی‌دهند. جنبهٔ تهیه داد‌ها در شکل بالا ذکر شده است، جایی که ما متودولوژی‌های مختلفی را برای استخراج ویژگی‌ها یا ویژگی‌های معنی دار از داده‌های خامِ پس از تجزیه و تحلیل مورد نیاز از پیش رونده و پیش پردازش برخورد می‌کنیم. مهندسی ویژگی یک هنر و همچنین یک عِلم است و به همین دلیل دانشمندانِ داده‌ها اغلب ۷۰٪ از زمان خود را در مرحله‌ آماده سازی داده‌ها قبل از فازِ مُدل سازی صرف می‌کنند.

نقل قول

نقل قول از (Dr. Jason Brownlee) مهندسی ویژگی فرایند تبدیل داده‌های خام به ویژگی‌هایی است که مشکلات پیش بینی شدهٔ مدل‌های اصلی را بهتر نشان می‌دهد در نتیجه دقتِ مُدل را در داده‌های غیر قابل مشاهده بهبود می‌بخشد.

این به ما درکِ (بینشِ) این را می‌دهد که چرا ویژگی مهندسی یک فرایند تبدیل اطلاعات (داده‌ها) به یک ویژگی به عنوان ورودی برای مُدلهای یادگیری ماشین عمل می‌کند. یعنی آن ویژگی با کیفیتِ خوب در بهبود عملکرد کلی و دقت مُدل کمک می‌کند. 

ویژگی ها نیز به سوالات اصلی و اساسی بسیار وابسته هستند. بنابراین، حتی ممکن است کار یادگیری ماشین در سناریوهای متفاوت مانند طبقه‌بندی رویدادهای IoT به رفتار‌های عادی و غیر طبیعی یا طبقه‌بندی احساسات مشتری، ویژگی‌های استخراج شده در هر سناریو بسیار متفاوت از یکدیگر عمل کند.

ویژگی‌ها چه چیز‌هایی هستند؟

یک ویژگی، به طور معمول، یک نمایش خاص در رأس داده‌های خام است که خصوصیات قابل اندازه‌گیری آن به صورت منحصربفرد (خصوصی) است. که معمولاً در یک ستون از یک مجموعه داده نقش بسته اند. با توجه به یک مجموعه‌ای از داده‌های دو بعدی، هر مشاهده توسط یک ردیف و هر ویژگی توسط یک ستون نشان داده می‌شود که یک مقدار خاص برای مشاهده دارد.

bigdata-ml2.png

بنابراین، مانند مثال در شکل بالا، هر سطر به طور خاص یک ویژگی از بُردار را نشان می‌دهد و همه آن‌ها مجموعه‌ای از ویژگی‌ها در همه مشاهدات به شمار می‌آیند، همچنین یک ماتریس ویژگی دو بُعدی است، که به عنوان یک مجموعه‌ای از ویژگی‌ها شناخته می‌شود. این شبیه به قاب داده‌ها یا صفحات گسترده‌ای است که داده های دو بعدی را نشان می‌دهند. 

به طور معمول، الگوریتم‌های یادگیری ماشین با این ماتریس‌های عددی یا تانسورها کار می‌کنند. از این رو بیشترین تکنیک‌های ویژگی‌های مهندسی تبدیل داده‌های خام به  عنوان نماینده‌ای از داده‌هایی که می‌توانند توسط این الگوریتم ها قابل فهم و درک باشند را انجام می‌دهد. ویژگی‌ها می‌توانند از دو نوع اصلی بر اساس مجموعه داده‌ها باشند. ویژگی‌های خام (خالص) ذاتی مستقیماً از مجموعه داده‌ها و بدون دستکاری اطلاعات و یا مهندسی اضافی به دست می‌آیند. ویژگی‌های مشتق شده معمولاً از ویژگی‌های مهندسی به دست می‌آیند، جایی که ویژگی‌های داده‌های موجود را از آن استخراج می‌کنیم.

مهندسی ویژگی‌ها

داده‌های عددی معمولاً داده‌ها را به شکل ارزش‌های اسکالِر نشان می‌دهند که مشاهدات، ضبط داده‌ها یا اندازه گیری آن‌ها را نشان می‌دهد. منظور ما در اینجا داده‌های عددی به عنوان داده‌های مستمر است نه گُسَسته که به طور معمول به عنوان اطلاعات طبقه بندی شده ارائه می‌شوند. داده‌های عددی می‌توانند به عنوان یک بُردار از مقادیر نشان داده شود که هر مقدار یا موجودیت بُردار می‌تواند خود یک ویژگی خاص را نشان دهد. عدد صحیح (Integer) و شناور (Float) رایج ترین و به طور گسترده‌ای از انواع داده‌های عددی برای داده‌های عددی مُداوم استفاده می‌شوند. حتی داده های عددی می‌توانند به طور مستقیم به مُدل های یاد گیری ماشین انتقال یابند. شما برای هر یک از سِناریوهای مربوطه نیاز به ویژگی‌هایِ مهندسی دارید که مربوط به مشکلات و حوزهٔ مرتبط با آن‌ها برای ساخت یک مُدل‌ است. از این رو، نیاز به مهندسی ویژگی‌ها هنوز هم در جای خود باقی است.

کامبیز اسدزاده

تحول توسط اینترنت اشیاء (IoT)، این واضح است که افزوده شدن به تعداد دستگاه های متصل به این فناوری با سرعت چشمگیری در حال افزایش است. همه جا در اطراف زندگی روزمره ما، استفاده بیشترو بیشتری را از آن ها داریم. علاوه بر این که به آن ها متصل هستیم، دستگاه های با صفحه لمسی بیشتری به رابط گرافیکی مدرن مجهز می شوند.

در این میان در اطراف ما به راحتی دیده می شود که کاربران زیادی نرم افزار های خود را توسط کیوت برای این دستگاه ها می سازند. برای رسیدن به شماری از این اعداد و ارقام توسط گروه Gartner که تخمین زده است تا سال ۲۰۲۰ رشد دستگاه های متصل به این فناوری حدود ۲۰٬۷ میلیارد دستگاه خواهد بود. (حتی پیش بینی شده است که بالاتر از آن یعنی حدود ۳۰ میلیارد دستگاه) مجهز به فناوری مرتبط خواهد شد که تحت سی پلاس پلاس و کیوت توسعه پیدا می کنند.

نه تنها شمار زیادی از دستگاه ها در حال رشد هستند، اما در این میان پیچیدگی و تعداد نرم افزار ها نیز در حال رشد هستند. برای مثال، امروزه خودرو ها می‌توانند بیش از ۱۰۰ میلیون خط کد را در اختیار داشته باشند، انتظار می رود این روند به سه برابر در آینده به عنوان قابلیت های نرم افزاری در خودرو ها افزایش یابد.

خودرو ها بخش پیچیده ای از این فرآیند محسوب می شوند، اما حتی برای ساده ترین اتصال به دستگاه ها نیاز به نرم افزار های زیادی می باشد که قادر باشند الزامات را برای اتصال به طور امن با قابلیت های مفید را با رشد چشم گیری در اختیار مصرف کنندگان قرار دهند.

 

در اینجا بر روی یک نمودار خطی چگونگی دستگاه های در حال رشد را تخمین می‌زنیم:

iotdevices.png

 

در داخل این دستگاه ها چه چیزی وجود دارد؟

چه نوع نرم افزاری دستگاه های متصل شده را مدیریت می کند؟ چه نوع مهارت هایی برای ساخت اینها نیاز است؟ اینگونه تخمین زده شده است که تا به امروز 95% از دستگاه های تعبیه شده (Embedded) اِمبد ها توسط زبان برنامه نویسی C و ++C  ساخته شده اند، و اینگونه پیشبینی شده است که این فرآیند در آینده به طور قابل توجهی تغییر نخواهد یافت.

سپس، از سوی دیگر با توجه به مطالعاتی که در جهان بر روی ۴.۴ میلیون توسع دهنده C++  و ۱.۹ میلیون توسعه دهنده زبان C در سال ۲۰۱۵  صورت گرفته است. یک مطالعه بر اساس نتایج سال ۲۰۰۱ توسط IDC، نشان می دهد که تعداد توسعه دهندگان زبان ++C در آن زمان حدود ۳ میلیون نفر بوده است. معنی این نتایج اینگونه است که تعداد توسعه دهندگان ++C به طور پیوسته در حال رشد است که حدود 3% در سال بوده و انتظار می روند با همین روند به جمع توسعه دهندگان در سال های آتی افزوده شود.

 

بنابراین، یک تجسم کلی از رشد توسعه دهندگان ++C در نمودار زیر آورده شده است:

 

cppdevelopers.png

 

بر اساس برآورده های تعداد دستگاه های تخمین زده شده، که اکثر آن ها باید توسط C و ++C انجام شده باشند، و در حال حاضر با سرعت بسیار زیادی همین روند رو به رشد می باشد و انتظار می رود این روند با سرعت بسیار بیشتری ادامه یابد. با توجه به افزایش پیچیدگی در عملکرد، تعداد نرم افزار های موجود در حال رشد است. اگرچه برخی از دستگاه های جدید از عملکرد بسیار ساده ای برخوردار خواهند بود، اما دستگاه های بسیار بیشتری با پیچیدگی های بیشتری مورد نیاز مصرف کنندگان است.

در حال حاضر، این مقایسه بین دو گرایش معمای جالبی را برای ما فراهم می کند که توجه به آن جالب است: چطور میلیون ها نفر از توسعه دهندگان سی‌پلاس‌پلاس نیازمندی ها را برای ساخت و متصل کردن میلیاردها دستگاه به یکدیگر مطابقت می دهند.

developes_vs_iotdevices.jpg

با قرار دادن این دو نمودار در کنار هم، می توانیم به وضوح نمودار پارادوکس را تجسم کرده و به یک (راه حل) ممکن برسیم: بنابراین چگونه بر آن افزوده می شود؟ آیا ما انتظار این را خواهیم داشت که در سال ۲۰۲۰ یک توسعه دهنده سی‌پلاس‌پلاس  ۲۰ برابر بیشتر از آن چیزی را بنویسد که در ۱ دهه قبل نوشته است؟ این راه حل کارساز نخواهد بود. حتی اگر همه توسعه دهندگان ++C تمرکزشان بر روی دستگاه ها باشد! لذا هنوز توسعه دهنده ++C به اندازه کافی موجود نیست. توسعه دهندگان  C++ به راحتی می توانند آموزش های حرفه ای را ببینند و سال هایی را برای دوره های خود در نظر بگیرند تا به درجه استادی برسند. بنابراین، چیزی که باید انجام شود دو چیز است: فعال کردن توسعه دهندگان C++ در این زمینه ها و همچنین آموزش برای برنامه نویسان غیر ++C برای ساخت دستگاه ها.

بنابراین، برای تعبیه شدن نیاز ها باید با شرایط جدیدتری سازگار شد. تنها راه برای مقابله با رشد این است که ابزار های خوبی برای دستگاه ها در اختیار قرار گیرد. پیش بینی می شود با ابزار هایی که Qt قرار است فراهم کند رویکرد قابل قبولی برای ساخت دستگاه ها فراهم آورد. زیرا شعار کیوت این است "کد کمتر،سازندگی بیشتر، تولید و استقرار در همه جا" این شعار تابه امروز پیش بینی شده بود. کیوت دارای سابقه ی دستگاه های اِمبد، دسکتاپ و موبایل و ساخت و توسعه اپلیکیشن های کاربردی با روش بهتر و ساده تر در تمامی پلتفرم ها می باشد.

این احتمال وجود دارد که حتی استفاده از قابلیت های نرم افزاری کافی نیست. همچنین لازم است برای افزایش بهره وری از برنامه نویسان خبره  ++C جهت توسعه بهتر استفاده شود.با استفاده از Qt رابط های برنامه نویسی به طور گسترده و مشهوری مستند سازی شده اند. بنابراین توسعه دهندگان ++C سازنده تر و مفید تر از قبل هستند.

همچنین Qt زبان اعلانی با نام QML را جهت سهولت کار در طراحی فراهم کرده است، و رشد اینکه تعداد کثیری از مردم که می خواهند فراتر از توسعه دهندگان سی پلاس پلاس در توسعه دستگاه ها قدم بگذارند ایجاب شده است. در حال حاضر میلیون ها توسعه دهنده با Qt در جهان آشنا هستند که روز به روز برای به دست گرفتن آن میکوشند.

با وجود زبان QML، مشکل اینگونه حل شده است تا بدون داشتن مهارت های بسیار بالا از  ++C توسعه دهندگان بتوانند در زمینه رابط کاربری تیم خود را مدیریت کنند. البته برای ساخت هسته نرم افزار های دستگاه های تعبیه شده نیاز به ++C امریست ضروری. اما چیز دیگری می تواند کمک بهتری برای توسعه در اختیار قرار دهد. استفاده از Qt که اجازه می دهد هر دو نوع توسعه دهندگان غیر   ++C و متخصصین ++C عملیاتی را که می خواهند بر روی دستگاه ها توسعه دهند فراهم می کند. و این اجازه می دهد توسعه دهندگان ++C  تمرکز بهتری در تمامی زمینه ها داشته باشند.

 

نقل قول

آینده با Qt نوشته خواهد شد!

 

کامبیز اسدزاده

از زبان سازندگان تیم Nymea بشنوید که چگونه در مورد دلایل استفاده خود از Qt در حوزه اینترنت اشیاء می‌گویند. در اینجا تیم Nymea که سازنده پلتفرم IoT با نام Nymea اس اینگونه می‌گویند. ما از ابتدای کار خود از Qt استفاده کرده ایم. شما ممکن است فکر کنید و اینگونه به نظر برسد که انتخاب کیوت برای دستگاه‌هایی که دارای رابط کاربری نیستند یک انتخاب غیر عادی باشد! اجازه دهید تا این مبحث را کمی برای شما روشن کنیم. اساساً، در بیانیه قبلی٬ سه تصور غلط وجود دارد.

nymea1.jpg

کیوت یک چهارچوب رابط کاربری است : بله اما بسیار بیشتر از چیزی است که تصورش را می‌کنید
اولین و بزرگترین تصور غلط این است که Qt تنها بر روی پروژه هایی تمرکز کرده است که عمدتا در حوزه رابط کاربری UI می‌باشند. درست است که کیوت چندین سال پیش به عنوان یک ابزار قدرتمند رابط توسعه رابط کاربری فعالیتش را آغاز کرده است. اما آن زمان٬ کیوت یک مجموعه کامل از کتابخانه‌ها و ابزارهای پشتیبانی شده در هر لایه کامل نبود که امروزه این به حقیقت پیوسته است. حتی شما اگر گزینه‌های گرافیکی را نداشته باشید، کیوت بهره وری شما را به یک مرتبه افزایش خواهد داد. که در موردش بعدا بیشتر اشاره خواهم کرد.

رابط کاربری دارای جنبه‌های بسیاری است
در حال حاضر، اجازه دهید اینگونه بگویم که: هیچ نمایشگری برابر با هیچ رابط کاربری نیست. حتی وقتی شما در حال ساخت یک دستگاه اِمبِد بدون نمایشگر هستید تقریبا هیچ رابط کاربری برای آن وجود ندارد. در مثال ما رابط کاربری شامل یک رابط وِب در حال اجرا در جعبه IoT و برنامه مشتری است. اپلیکیشن مشتری٬ اجرا بر روی تلفن‌های هوشمند٬ کامپیوترها و یا صفحه های نمایشی دیواری که عمدتا برقراری ارتباط و صحبت با دستگاه از طریق لایه UI صورت می‌گیرد. در اینجا، فناوری کیوت کوئیک (Qt Quick) می‌تواند یک تجربه مدرن را با قابلیت  (یک بار نوشته شدن و در همه جا اجرا شدن) را ارائه دهد و جالبترین بخش از کیوت نسخه ۵.۱۰ این است که در زمانی نیاز از برنامه های مشابه می‌توان بر اساس فناوری Qt WebGL به عنوان یک ویژگی جدید استفاده کرد.

بدون سربارگذاری اضافی : تنها مواردی را مستقر کنید که به آن ها نیاز دارید
یک نظر دیگر که اغلب شنیده ایم این است که وارد کردن کیوت به دستگاههای اِمبد سربار بزرگی خواهد بود. در حالی که در روزهای اولیه٬ کیوت از برخی از ماژول شامل شده بود که در این سالها بسیار تغییر کرده اند آن‌ها بهتر و پیشرفته تر از قبل شده اند و در جدید ترین نسخه کیوت ۵ مدولاسیون کیوت کنترلهای بسیاری را در بخشهایی از کیوت جهت نصب یک نقطه اشتراکی و قابل ردیابی را تسهیل کرده است. در این روزهای اخیر کیوت توانسته است این امکان را فراهم سازد تا تجهیزات لازم را بر روی دستگاه‌ها به حداقل برساند و نیاز به آن را به طور کامل از بین ببرد.

کیوت چگونه توانسته است بهره وری مارا بر روی Nymea افزایش دهد
همانطور که در بالا ذکر شد، من مایلم به برخی از ویژگیهای کیوت که موجب افزایش بهره وری Nymea شده است را عنوان کنم تا بررسی کنید.

تعداد زیادی از آنها به صورت لیست در اینجا وجود دارد٬ اما مهمترین آنها برای پُشته میان افزار ما عبارتند از:

معماری پلاگین
معماری پلاگین کیوت مناسب برای بارگیری پلاگین‌ها است، و تمام پیچیدگی و بارگذاری کتابخانه ها را از بین می‌برد٬ استفاده ازNymea بر اساس پلاگین‌ها یک مزیت قابل توجهی است. هسته این پلتفرم یک نکته از تنظیمات نرم افزار مدیریت و هوشمندانه اشیاء می‌باشد که در آن تمام سخت افزارهای واقعی و خدمات آنلاین٬ به اصطلاح اشیاء در سیستم از طریق پلاگین فعال هستند.

پروتکل های انتقال
تنها چند تماس با رابط های برنامه نویسی Qt همه چیز را که مورد نیاز است در اختیار شما قرار می‌دهد. میان افزار Nymea رابط ها را از طریق سوکتها (TCP/IP یا سوکت های محلی) ٬ WebSockets, Rest, Bluetooth RFCOMM ارائه می‌دهد و همه آن‌ها به سادگی در دست کیوت با استفاده از رمزنگاری SSL (گواهی معتبر) برای ارتباط امن فراهم شده اند.

رابط های برنامه نویسی مبتنی بر JSONRPC
کیوت پشتیبانی از JSON را پیشنهاد می‌کند و اجازه می‌دهد تا به راحتی بین ساختار های دالی به اشیاء JSON دسترسی داشته باشید. این در زمان تعامل با مشتتریان برای ما یک نکته مثبت بسیار بزرگی محسوب می‌شود.

چهارچوب آزمایش و اشکالزدایی
توسعه دهندگان از مزایای یک رابط برنامه نویس بسیار انتزاعی لذت می‌برند. کدهای پایه Nymea هنگام آزمایش به صورت خودکار توسط سیستم Qt Test مورد آزمایش قرار می‌گیرند و این باعث می‌شود مواردی را برای آزمایش قابلیتها و همچنین تهیه گزارش و چاپ آن‌ها همراه با آمار در انواع مختلف در قالب مشابه UnitXML در اختیار داشته باشیم. علاوه بر این٬ آن را قادر می‌سازد تا با دیگر سیستم‌های خطایابی مانند Valgrind و دیگر ابزارهای خارجی و قدیمی که برای سی++ کار‌های قدیمی و حرفه ای مهم است را فراهم می‌کند.

مستندات رابط های برنامه نویسی با استفاده از QDoc
کیوت یک مرجع بسیار شگفت انگیز در آدرس doc.qt.io را ارائه میدهد. سیستم QDoc امکان این را فراهم می سازد که با نصب CI دسترسی برای سفارشی سازی ظاهر و همچنین مستند سازی ویژه ای را برای پروژه خود فراهم سازید که برای Nymea به آدرس.

یک عالمه حامی ریز و کوچک در امتداد مسیر
کیوت مقادیر بیشماری از ویژگی ها را در اختیار توسعه دهندگان قرار می‌دهد که از پارامترهای خط فرمان و تجزیه تحلیل ورودی گرفته تا خروجی و اتصالات به اینترنت و همچنین مکانیزم های مختلف IPC در سیستم هایی مانند D-Bus که هرکدام از این ویژگی های به نوبه خود آماده استفاده هستند.

همه (یا تقریبا همه آنها) به طور کامل چند-سکویی هستند، در حالی که Nymea برای اجرا بر روی دستگاه های مبتنی بر لینوکس متمرکز شده است٬ با این حال به کمک کیوت میتوانیم آن را برای دیگر پلتفرمها نیز بسازیم. البته برخی از ویژگی های یکپارچه مانند رابط های برنامه نویسی D-Bus بر روی تمامی سیستم عامل ها کار نخواهند کرد، اما این چنین موارد در کل بسیار نادر هستند. در حال حاضر nymea دارای مخزن مبتنی بر dpkg برای پشتیبانی تحت همه توزیعهای ابنتو و دبیان و همچنین بسته های ناگهانی متناسب با چنین توزیعهایی تعبیه شده است. برنامه مصرف کننده برای دسکتاپ و اندروید ساخته شده است. تیم ما برای توسعه آن بر روی پلتفرم iOS نیز در حال تلاش است که بر پایه WebGL برای پشتیبانی از تمامی قابلیتهای Qt Quick به عنوان یک رابط کاربری خوب در Nymea تمرکز کرده است.

نکته مهم و کلی این است
کیوت یک چهارچوب ایده آل برای پروژه‌های شما در حوزه UI یا غیر آن است. تعداد زیادی از رابط های برنامه نویسی آزمایش شده و با کیفیت بالا کار و زندگی هریک از توسعه دهندگان را بسیار راحتر میکند. به ویژه وقتی به راحتی API ها توجه شود. در عین حال کیوت همچنان به شما این امکان را فراهم میکند تا از مزایای ++C لذت ببرید. بنابراین کیوت برای IoT بسیار مناسب است.

درباره Nymea
شرکتی است که دستگاههای هوشمند را می‌سازند. سریع، قابل برنامه ریزی و بدون دردسر. تیم M2M ما یکپارچه بودن رابط های برنامه نویسی را تضمین می‌کند چرا که ما به قدرت راه حل های حاشیه ای انباشته شده (جمع شده، ترکیب شده) ایمان داریم.

کامبیز اسدزاده

برای سال های بسیار زیادی است که HTML یک زبان جهانی برای ساخت صفحات وب بوده است و تا کنون در مقابل زبان‌های دیگر به شدت مقاومت نشان داده است که در بین آنها بهترین امنیت و سرعت مورد نظر ارائه داده است. با این حال جهان فراتر از مرورگر اینترنتی رفته و وارد موبایل و دستگاههای هوشمند بسیاری شده است و برخی از توسعه دهندگان HTML5 را برای توسعه در حوزه IoT بسیار آهسته و ضعیف دانسته اند. شاید پاسخ آن را Qt بتواند ارائه دهد که خود یک چهار چوب چند سکویی بشمار می‌آید.

نقل قول

کارل انگ (مدیر بازار یابی محصول در شرکت کیوت) که در زمینه ایجاد محتوا و معرفی محصولات کار می‌کند نظرات خودش را در ادامه اعلام کرده است.

چرا HTML بسیار موفق بوده است؟
زبان HTML بسیار موفق بوده است، زیرا همراه توسعه و پیشرفت اینترنت و برنامه های توسعه یافته شده در طول رشد صنعت اینترنت همراه شده است. این یک روش سنتی و درست برای توسعه صفحات وب می‌باشد. در سال‌های اخیر ابزار های توسعه جدید٬ با ایجاد و توسعه خود شروع به حفاری HTML کرده اند و خود تاثیر بر روی آن می‌گذارند، اما برنامه های تحت دسکتاپ بدون هیچ مشکلی همچنان استفاده از HTML را ادامه می‌دهند.

اشکالات اصلی استفاده از HTML در چیست؟
ظهور گوشی‌های هوشمند و رسانه های اجتماعی پیشرفت صنعت وب را توسعه داده است. امروزه برنامه های کاربردی در طیف گسترده ای تغییر شکل و اندازه می‌دهند. برنامه‌های سنتی دسکتاپی٬ برنامه های کاربردی وب در هر دستگاه با مرورگر٬ برنامه های تلفن همراه٬ دستگاه های اِمبد و دستگاه های مرتبط با اینترنت اشیاء (IoT) و غیره. دستگاه های مرتبط به IoT در حال حاضر نیاز به رابط کاربری و ویژگی های اتصال دارند تا در ارتباط بهتری قرار بگیرند٬ همچنین از اپراتورها انتظار می رود که تجربه کاربری مشابه را در دستگاه‌های شخصی خود داشته باشند. در این میان HTML هرگز برای سیستم های هوشمند و امبد‌ها و دستگاه‌های این چنینی در نظر گرفته نشده است و دارای نقایصی است. در حالی که در مخالف آن جهت توسعه صنعت تحت روش‌ها و زبان‌های بومی استفاده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

یکی دیگر از معایب HTML5 این است که موقع انتخاب HTML5 شما می‌بایست در کنار آن یک چهارچوب جاوا اسکریپتی را نیز انتخاب کنید. در کنار آن می‌توان به مقایسه چهار چوب‌های موجود پرداخت که برخی از آنها ممکن است در آینده از بین بروند و برخی از آن ها باقی بمانند! اینکه در آینده چه اتفاقی خواهد افتاد نامعلوم است. بنابراین فشار زیادی برای انتخاب بین چهارچوب‌ها وجود دارد.

چهارچوب توسعه چند-سکویی Qt چیست و چگونه به توسعه دهندگان کمک می‌کند؟
کیوت یک چهارچوب چند-سکویی توسعه بر پایه ++C است و شامل هر دو گزینه کتابخانه و ابزارهای ساخت و توسعه رابط کاربری برنامه‌های کاربردی می‌باشد. یکی از روشهای طراحی در کیوت استفاده از زبان اعلانی QML می‌باشد که طراحی شده است تا به توسعه دهندگان این امکان را بدهد تا بتوانند رابط کاربری با کارآیی بالا را طراحی و پیاده سازی نمایند که قابل اجرا بر روی تمامی دستگاه ها مانند دسکتاپ٬ موبایل و ... باشد. طراحی رابط کاربری توسط QML به صورت بصری است که همراه کنترل ها آماده٬ مانند دکمه‌ها٬ سوئچ‌ها و ... را می‌توان بر روی بوم طراحی سریع آن‌ها را کشیده و طراحی کرد. همانند چهار چوب‌هایی که برای توسعه وب و موبایل طراحی شده اند٬ زبانهای برنامه نویسی مانند QML در کیوت به خاطر محدودیت‌ها و حذف HTML توسط شرکت‌های بزرگ سهم قابل توجهی را به دست آورده اند.

مزایای استفاده از QML در برابر HTML در چیست؟
بعد از اینکه بارها این سوال ها را مطرح کرده‌ایم٬ یک شرکت مشاوره نرم افزاری اتریشی تصمیم به تست مقایسه‌ای بین این دو زبان گرفت تا بتواند پاسخ مناسبی را برای این سوال تعیین کند. آنها برای هرکدام از زبانها ۱۶۰ ساعت در اختیار توسعه دهندگان مشابه قرار دادند برای مثال ۱۶۰ ساعت توسعه بر روی HTML5 و ۱۶۰ ساعت توسعه بر روی QML تا نمونه هایی را در قالب Demo جهت مقایسه طراحی نمایند تا بتوانند آنها را زمانی که برای ایجاد یک محصول مشابه مورد استفاده قرار می‌دهند از لحاظ عملکرد و پایداری مقایسه کنند.

نسخه های دمو نشان می‌دهد اگر چه زمان مشابهی در هر دو نسخه صرف توسعه شده بود٬ اما پیاده سازی با Qt QML یک رابط کاربری کاربردی تر و کاملتری را نسبت به نسخه HTML5 ارائه می‌دهد. فرآیند تست و اشکال زدایی با Qt QML ساده تر است٬ زیرا HTML5 نیاز به آزمایش های بیشتری در مرورگرهای مختلف دارد. به طور کلی نسخه Qt QML زمان کمتری را جهت پاسخ دهی (در اجرا) و ویژگیهای فعال تری را مانند صفحه کلید مجازی و حرکات پیچیده ارائه می‌دهد که این موارد در HTML5 بدون افزودن آنها قابل ارائه نیست. همچنین QML قابلیت ترکیب و قدرت گرفتن از ++C را دارد که نکتهٔ بسیار مهمی است.

کیوت چگونه برای دستگاه های هوشمند و امبد کار می‌کند و چه رویکرد متفاوتی از برنامه‌های سنتی دسکتاپی و HTML دارد؟

برنامه هایی که بر پایه کیوت هستند٬ برای یک هدف تدوین و کامپایل می‌شوند٬ این به این معنی است که بدون در نظر گرفتن قوانین کاربردی بر روی پلتفرم همان رفتاری را انجام خواهد داد که بر روی پلتفرم قرار است اجرا شود. برنامه های تحت HTML5 برای اجرا بر روی مرورگر هستند، برای مثال مرورگر Google's Chrome این به این معنی است که برنامه در پلتفرم های دیگر مانند FireFox ممکن است یک رفتار دیگری را نشان دهد. HTML یک زبان است در حالی که Qt یک چهارچوب کامل با گزینه‌های طراحی و زبانهای مختلف است. با کیوت شما واقعا توانایی استفاده هر گزینه‌ای را نسبت به کاربرد آن خواهید داشت. شما می‌توانید ابزارهای طراحی خود را با کشیدن و رها کردن بر روی بوم خود قرار داده و به راحتی آن را با زبانی مانند ++C تنظیم کنید. کدهای اعلان شده در QML هستند و یا می‌توان آن‌ها را با ++C ترکیب کرد. همچنین شما می‌توانید در صورتی که نیاز داشته باشید کد‌های HTML را بر روی کیوت بر پایه مرورگر کروم فعال و استفاده نمایید.

در بازار کیوت چقدر نفوز دارد؟
با وجود اینکه کیوت حدود ۲۵ سال است عمر دارد٬ ممکن است برخی بگویند که این چهارچوب پیش از این زمان ذکر شده توسعه داده شده است. با افزایش توسعه اینترنت اشیاء که نیاز به هرجا و هر صفحه نمایشی را افزایش داده است٬ این در حالی است که توسعه دهندگان در همان مقدار باقی مانده اند. این به این معنی است که توسعه دهندگان نیاز به این دارند که بیشتر سازنده باشند و سعی نکنند که مشکلاتی را حل کنند که قبلا برای آن ها راه حلی پیدا شده است.

کیوت توسط بیش از ۱ میلیون توسعه دهنده در بیش از ۷۰ صنایع مورد استفاده قرار گرفته است و در سال گذشته بیش از ۲۰ درصد رشد داشته است و برای تکنولوژی هایی که تا مدت طولانی وجود دارند، منحصر بفرد است. هر کجا که یک رابط کاربری خارق العاده را می‌بینید آن شانس خوبی است که با کیوت توسعه داده شده است. از وسایل هوشمند درون خودرو و ابزارهای دیجیتال گرفته تا صفحه های نمایش HUD در خودرو های مانند تسلا یا مرسدس، و یا سیستم هایی که از طریق FDA و IEC جهت تامین ایمنی بیماران از طریق سیستم های اتوماسیون برای ساختمان ها و صنایع و حتی در تلوزیون های دیجیتال و یخچال فریزر شما که در این نقطه کیوت به طور گسترده ای به تصویر رسیده است٬ اما عصر طلایی آن در حال آغاز شدن است.

هزینه کلی و مالکیت کیوت چگونه است؟
کیوت دارای یک مدل مجوز دوگانه است. کیوت یک مدل منبع باز و کاملا رایگان و همچنین یک مدل تجاری ارائه می‌دهد که در مدل تجاری پلتفرمی را پیشنهاد می‌کند که برای استفاده و دسترسی به R&D و پشتیبانی تجاری می‌باشد. HTML5 رایگان است (با گزینه‌ای برای پرداخت هزینه برای ابزار های غیر ضروری) اما یکپارچگی وابستگی‌ها مانند نگه داری و دستیابی به همان کارایی است که شما به طور نسبی با Qt نیاز دارید. توسعه دهندگان HTML برای اینکه نیاز به دسترسی لایه‌های زیرین داشته باشند یا روش های پیشرفته تری استفاده کنند تا بتوانند کارایی بهتر و پیشرفته تری را ارائه دهند و سیستم شما را پشتیبانی و بهینه نگه دارند نیازمند استفاده و هزینه کردن به سخت افزار‌هایی هستند.اما در کیوت شرکت کیوت کسی است که پشت این چهارچوب است و مراقب تمامی وابستگی‌ها می‌باشد٬ هزینه تعمیرات و نگه داری ها را کاهش می‌دهد٬ سیستم شما را اثبات می‌کند و خطرات کلی شما را کاهش می‌دهد.

سناریو هایی که در استفاده Qt به جای HTML مفید تر است کدامند؟ همچنین بالعکس آن چطور است؟
با رشد چشمگیر IoT و افزایش دستگاه های امبد که به خود کیوت می‌رسند. QML و Qt برای بیشترین استفاده از منابع محدود طراحی شده اند و بنابراین ممکن است انتخاب خوبی برای توسعه دهندگان دستگاههای هوشمند و به خصوص امبد باشد. از سوی دیگر HTML اهداف خود را بر روی وب به راحتی اجرا می‌کند که در سراسر سیستم عامل های دسکتاپ و موبایل است. همانطور که بسیاری از توسعه دهندگان HTML برای استفاده از آن با HTML آشنا هستند٬ اگر شما کسی هستید که برنامه نویسی ++C را نمی‌دانید می‌توانید از HTML استفاده کنید. با این حال Qt طیف گسترده ای از سیستم عامل ها را پشتیبانی می‌کند و از لحاظ پاسخدهی، زمان راه اندازی (زمان اجرای برنامه) و تجربه کاربری و رابط کاربری بسیار بهتر عمل می کند.

آیا Qt فرصتی واقعی برای کنار گذاشتن HTML به عنوان زبان برنامه نویسی انتخاب کرده است؟
در وبلاگ‌ها و انجمن‌ها بحث هایی در حال انجام است که آیا QML واقعا جایگزین HTML در وب خواهد شد یا خیر. از یک جنبه عملکرد مردم می‌گویند که می‌تواند این کار را انجام دهد٬ اما از دیدگاه علمی، برای تغییر آن نیاز خواهد بود تا غول هایی مانند گوگل جایگاه و روش‌های خود را نسبت به این موضوع تغییر دهند. به طور کلی HTML زبان بسیار محبوبی در صنعت وب محسوب می‌شود اما باتوجه به توسعه روز افزون پلتفرم‌های مختلف و مخصوصا موبایل‌ها و اینترنت اشیاء QML یک رقیب بسیار جدی طراحی و پیاده سازی UI و UX محسوب می‌شود که بسیار قدرتمند تر از HTML عمل می‌کند.

 

نکته افزوده شده توسط (کامبیز اسدزاده)
با توجه به اینکه صنعت وب با HTML و JavaScript ترکیب شده است باید در نظر داشته باشیم که QML از هر دو فناوری فوق پشتیبانی می‌کند. این به این معنی است که شما موقع استفاده از QML از یک زبانی اعلانی استفاده می‌کنید که بر پایه JavaScript است که علاوه بر قابلیت‌های جاوا اسکریپت می‌توانید از CSS و HTML نیز استفاده کرده و بک اند برنامه خود را تحت زبان قدرتمند ++C تعبیه کنید.

نقل قول

در صورتی که شما با JavaScript آشنا هستید می‌توانید QML را در مدت بسیار کوتاهی بیاموزید و می‌توانید از آن در طراحی برنامه‌های خود استفاده کنید. تنها موردی که نیاز است به آن‌ توجه ویژه ای داشته باشید این است که ++C را بیاموزید و با ساختار کتابخانه کیوت آشنا شوید.

 

×
×
  • جدید...