سی‌پلاس‌پلاس مدرن چرا و چگونه باید ++C را یاد بگیریم؟

[کامبیز اسدزاده 610]

با سلام،

با توجه به سوالات مکرر برخی از کاربران و خصوصاً دانشجویان جدید، تصمیم گرفته شد تا توضیحاتی دربارهٔ نحوهٔ یادگیری برنامه‌نویسی با سی‌پلاس‌پلاس بیان شود.

قبل از هر چیز لازم است بدانید، سی‌پلاس‌پلاس یک زبان برنامه‌نویسی کاملاً تخصصی مهندسی است. بنابراین یادگیری آن طبیعتاً نیاز به تلاش، تحمل و پشت‌کار کافی در مقابل چالش‌های آن خواهد داشت.

مقدمه

در حال حاضر بیش از سه دهه است که از ساخت و معرفی زبان برنامه‌نویسی ++C می‌گذرد. در رابطه با آن‌ که هدف از ایجاد این زبان چه چیزی بوده و مزایای آن نسبت به زبان‌های دیگر چه چیزی است (چرا موتور مخفی جهان مدرن امروزی است) را می‌توانید در این مقاله مطالعه کنید. اما بسیاری از افراد علاقه‌مند به زبان‌های برنامه‌نویسی تمایل بسیاری دارند تا در برنامه‌نویسی با این زبان به درجه مطلوب و درواقع (حرفه‌ای) برسند. قبل از هر چیز باید مواردی را در نظر داشته باشیم که یاد گیری زبان‌های برنامه‌نویسی به خودی خود کافی نیست! مخصوصاً زبان‌‌های C و ++C مستلزم پیش‌نیاز‌های تخصصی بسیاری هستند که در روند تولید، توسعه، تجزیه و تحلیل لایه‌های مختلف مهم است.
 

آیا زبان سی‌پلاس‌پلاس در حال توسعه‌است؟

به جرأت می‌توانم بگویم که سی‌پلاس‌پلاس به عنوان پیش‌تاز زبان‌های برنامه‌نویسی با سرعت بسیار زیادی در حال گسترش و توسعهٔ خود است. بهتر است بدانید این زبان از شیوهٔ نسخه‌نگاری معمولی بهره نمی‌برند، بلکه از «استاندارد‌‌» (ISO/IEC) که کمیتهٔ استاندارد‌سازی آن را تأیید و نهایی می‌کند بهره می‌برد. بنابراین، بر اساس استانداردی پیش می‌رود که پیش‌نویسه‌ها و بهبود‌های آن تماماً با حفظ (پشتیبانی از عقب‌گرد) قابل توجه است.

 

 

همانطور که در تصویر مربوطه می‌بینید، سی‌پلاس‌پلاس در آخرین به‌روز رسانی، به نقشهٔ توسعهٔ خود در سال‌های بعد نیز اشاره کرده است که در قالب استاندارد‌های ۲۳، ۲۶ و ۲۹ از الآن یاد شده‌اند. چیزی که در هیچ زبانی در وضعیت فعلی به صورت نقشهٔ راه از توسعه آن‌ها نمی‌توان دید! این خود یک نکتهٔ بسیار مثبت است که تیم (کمیته) استاندارد‌سازی این زبان کاملاً این اطمینان را می‌دهد که این زبان نسبت به نیاز و آینده در حال به روز بوده، است و خواهد بود.

لازم است بدانید، استاندارد‌های فعلی، ۱۷ و ۲۰ و بعد ۲۳ به عنوان یک نسل انقلابی و جهش یافته از سی‌پلاس‌پلاس یاد می‌شوند، اگر شما تجربهٔ نوینی از برنامه‌نویسی را می‌طلبید، بهتر است به استاندارد ۲۰ خوش‌آمد‌گویی کنید که در کنار کارآیی بسیار عالی، یک نحو و سبک بسیار ساده و روان در اختیار توسعه‌دهنده قرار می‌دهد.

 

در ادامه ما به سوالاتی که معمولاً توسط تازه‌کاران پرسیده شده است پاسخ داده‌ایم:

ابعاد علمی و اقتصادی کار با ++C در ایران

متاسفانه اکثر ما ملتی هستیم، تَنبَل و حاضر برای لُقمهٔ آماده! بنابراین بازار کار در ایران به گونه‌ای است که بیشتر شرکت‌ها و افراد توسعه دهنده به سراغ زبان‌های ساده‌تر و در دسترس‌تر (بی دردسر) می‌روند. غافل از آن که یک برنامهٔ تولید شده توسط سی++ بسیار سریع، جذاب، قدرتمند و انعطاف‌پذیرتر است. همهٔ بحث در اینجا تمام نمی‌شود، چرا که شاید در سال‌های اخیر وضعیت تقریباً فرق کرده و به کمک اطلاع رسانی‌های اساتید و دوستان حرفه‌ای، ما در این زمینه این اطلاع‌رسانی به خوبی صورت گرفته و توسعه دهنده‌ها از قابلیت‌ها پنهان این زبان آگاه شده‌اند و می‌دانند که سی‌پلاس‌پلاس به عنوان یک زبان بسیار کاربردی در زمینه‌های مختلف جایگاه ویژه‌ای دارد.

شرکت‌ها و گروه‌های برنامه‌نویسی بسیاری به دنبال برنامه‌نویس‌های سی++ هستند که این امر نشان دهندهٔ این است که نسبت به سال‌های گذشته پیشرفت و آگاهی جامعهٔ برنامه‌نویسی در این حوزه منطقی‌تر و بهتر شده است. من بارها در مورد بحث محدودیت‌های سخت‌افزاری، مشکلات و محدودیت‌های پیش و روی قانون مور، مسائل مربوط به انرژی سبز و غیره صحبت کرده‌ام. و اکنون زمان آن رسیده است که بیشتر در این باره فکر کنید که واقعاً چه ابزار‌هایی آیندهٔ بهتر و موثر‌تری در پیشرفت صنایع خواهند داشت.

بنابراین، بهتر است قبل از هرچیز در نظر داشته باشید که هدف از این تاپیک، این نیست که اثبات کنیم یک زبان نسبت به زبان دیگر برتری دارد. هدف اصلی من این است به واقعیت‌هایی اشاره کنم که غیر منطقی نیستند. چرا که واقعاً کارفرمایانی وجود دارند که نیازمند به برنامه‌نویسانی هستند که تخصص خوبی در زبان‌های برنامه‌نویسی دیگری مانند ++C دارند. همه چیز در زبان‌های سطح‌بالا‌تر خلاصه نشده است!

توجه داشته باشید که هدف از این توضیحات چنین نیست که بعد از خواندن این مطالب زبان برنامه‌نویسی مورد علاقهٔ خود را کنار گذاشته و به سمت سی++ بروید، خیر! یا مقصود آن نیست که با دیدن و شنیدن پیچ و خم‌های آن از یادگیری آن منصرف شوید. من بارها گفته‌ام، تمامی زبان‌ها به عنوان ابزار‌های کاری شما در یک جعبهٔ ابزار هستند و هر زبانی حوزهٔ کاربردی خودش را دارد. بنابراین قبل از اینکه شما تصمیم بگیرید که چه زبانی را یاد خواهید گرفت باید حوزهٔ کاری وعلاقهٔ خودتان را مشخص کنید سپس وارد تحقیق و بحث و نظر خواهی راجع به آن زبان نمایید. مقایسهٔ زبان طبق این قانون کاملاً کار اشتباه و بچه‌گانه است و به هیچ عنوان در مورد یک زبان برنامه‌نویسی گاردِ تعصبی نگیرید.

متاسفانه به خاطر تفکرات اشتباه و معرفی‌های غیر منطقی و  غیرعلمی برنامه‌نویسان کشور ما که ممکن است حتی خودِ شما هم چنین تصور کنید، در رابطه با سایر زبان‌ها مانند سی++ بسیاری از کارفرمایان نیازمند چنین برنامه‌نویسانی هستند که در کشور ما واقعاً نیاز است. توجه داشته باشید که انتخاب درست این نیست که چون همه سراغ زبان‌های پر مخاطب‌تری می‌روند و چون تمامی آگهی‌ها استخدامی مرتبط با آن‌ها است پس فقط باید آن‌ها را یاد گرفت! خیر چنین تفکری اشتباه است و ضربهٔ بسیار بزرگی در صنعت و دانش آیندهٔ جامعهٔ تخصصی هر کشوری که به این شکل پیش می‌رود خواهد زد، چرا که ما باید طبق مسیر و سرعتی که دنیا در حال جهش است، خود را هماهنگ و به‌روز کنیم.

نقل قول

    *نکتهٔ مهم و جالبی که وجود دارد این است که در خارج از کشور دست‌مُزد مربوط به برنامه‌نویسان سی‌پلاس‌پلاس بسیار قابل توجه است. در کشور ما برنامه‌نویسان این زبان دست‌مُزد مناسبی می‌توانند بگیرند اما به هیچ عنوان قابل مقایسه با دستمزد‌های خارج از کشور نیست (اما خارج از بحث اقتصادی حال حاضر ممکن است قابل تأمل باشد).

نکاتی در این میان وجود دارد که باید به آن‌ها اشاره کرد:

• متاسفانه در کشور ما بسیاری از برنامه‌نویسان چه مبتدی چه حرفه‌ای اینطور تصور می‌کنند که تولید محصول نرم‌افزاری یعنی برنامه‌نویسی یک نرم‌افزار که قرار است به بانک اطلاعاتی متصل شده و کار‌هایی مانند ثبت و ویرایش اطلاعات و در نهایت گزارش گیری و دیگر عملیات ممکن را انجام دهد! این تفکر به شدت اشتباه است! الآن دیگر سیستم نرم‌افزاری، معماری‌ها و سبک و سیاق‌های ساخت‌و‌ساز فرق کرده است. مبتنی بودن بر خدمات متمرکز، غیر‌متمرکز و دیگر فناوری‌ها بسیار مهم است.
• توجه کنید که بزرگ‌ترین و معروف‌ترین فناوری‌ها مطرح جهانی معمولاً به واسطهٔ این زبان طراحی می‌شوند، مانند، سیستم‌عامل‌ها، نرم‌افزار‌ها، زیر‌ساخت‌ها و حتی بلاک‌چین و بیت‌کوین که خالی از لطف نیستند.
• بسیاری از بانک‌ها و شرکت‌های صنعتی و اقتصادی مهم کشور نیازمند برنامه‌نویسان سی++ هستند تا بتوانند در بحث بانکی برای توسعه دستگاه‌های پرداخت مانند Pos و ATM از این زبان‌ و برنامه‌نویسان بهره‌ ببرند.
• در صنایع بزرگ خودرو سازی و دیگر موارد نرم‌افزار‌های مورد نیاز است تا با سرعت بسیار و بدون محدودی پلتفرمی پاسخگوی یک چرخهٔ تولید باشند تا بتواند زیرساخت‌ها و رابط‌های یک شرکت بزرگ را مدیریت و آن را بهینه کند.
• در بسیاری از حوزه‌های صنعتی کشور شرکت‌های غول‌پیکر در زمینهٔ تولیدات انبوه و سنگین که توسط ماشین‌آلات صورت می‌گیرد به دنبال برنامه‌نویسان سی و سی++ هستند که ممکن است به صورت معرف یا آشنا با آن‌ها مواجه و استخدام شوید.
• شرکت‌های سخت‌افزاری و استارت‌آپ‌هایی که در حوزهٔ الکترونیک و سخت‌افزار فعالیت می‌کنند به دنبال برنامه‌نویسیان سی++ هستند تا بتوانند در حوزهٔ کاری خود اهداف خود را توسعه و شما را به عنوان مهره‌ای مفید پیش ببرند.
• شرکت‌های توسعه‌دهندهٔ موبایل و خطوط تولیدی تلفن‌های همراه داخلی گسترش یافته و به شدت نیازمند برنامه‌نویسان سی++ هستند که برخی از آن‌ها مبادلات بین‌المللی نیز دارند.
• در بخش حوزهٔ شهر سازی، مدیرت شهر و همچنین راه‌‌‌داری شرکت‌هایی هستند که برای تولید سیستم‌های مدیریتی مانند مدیریت راه‌ها و تردد‌های خودرو و یا مدیریت ترافیک و موارد این چنینی به دنبال برنامه‌نویسان سی++ هستند.
• بسیاری از شرکت‌ها و حتی تیم‌های توسعه بر روی پلتفرم‌های iOS و Android به صورت تخصصی  سفارشی سازی و حتی ساخت و توسعهٔ اپلیکیشن‌های ایرانی تمرکز دارند که جدیداً به لطف آگاهی از فریم‌وُرک‌هایی مانند Qt به سمت این حوزه آمده و نیازمند سی++ کاران هستند.
• شرکت‌های بازی‌سازی کشور ما که این سال‌ها با پیشرفت‌های خوبی مواجه شده‌اند به دنبال برنامه‌نویسان سی++ هستند که بتوانند در این صنعت برای فرهنگ‌سازی و توسعه صنعت بازی سازی جلو بروند.
• بسیاری از شرکت‌های پنهان وجود دارد که به صورت بسیار مخفیانه در صنایع سه‌بعدی و پیشرفته‌ در حال فعالیت‌ هستند که محصولات خود را نه در ایران بلکه در خارج از آن آمریکا و دیگر کشور‌های اروپایی به فروش می‌رسانند که به سفارش آن‌ها بوده است.
• با دید سطحی به این مسائل نباید نگاه کنید، اگر آگهی‌های استخدامی نمیبینید به خاطر این است که این زبان کار کُن می خواهد نه تَنبل! بنابراین شما باید به سراغ آن بروید چرا که بسیاری از شرکت‌های بین‌المللی فعالیت‌های بزرگی انجام می‌دهند که هیچوقت از آن‌ها خبر ندارید و به صورت کاملاً سفارشی و حساسیت کامل به دنبال برنامه‌نویسان این زبان هستند (چون می‌دانند یک سی++ کار هدفمند و با دید بازتری به توسعه نگاه می‌کند). چنین شرکت‌ها معمولاً استخدام را به صورت رابطه‌ای انجام می‌دهند و تعداشان هم کم نیست.
• ما می‌دانیم که شاید شما با دیدگاه اینکه حتماً باید نرم‌افزار‌های کاربردی تولید کنید به قضیه نگاه می‌کنید، خوشبختانه فریم‌ورک‌ کیوت به قدری قدرتمند و پُخته شده است که می‌توان هر محصول کاربردی در هر زمینه‌ای را تولید کرد که از کارایی بسیار بهتری نسبت به دات نت بهره‌مند است.
• در حوزهٔ امنیت، شبکه و موارد این چنینی شرکت‌های بزرگ و Isp‌ها نیازمند این زبان هستند.
• البته دلایل بسیاری وجود دارد که موجب می‌شود شرکت‌ها از روی ناچاری به سراغ برنامه‌نویسان دیگر بروند، که من شخصاً آن را تجربه کرده ام ! در بسیاری از پروژه‌ها که به عنوان مشاور فنی در آن‌ها شرکت کرده بودیم متوجه آن شدیم شرکت‌ها به خاطر عدم وجود برنامه‌نویس سی++ برای ادامهٔ چرخهٔ تولید خود مجبوراً سراغ برنامه‌نویس‌های دیگر زبان‌ها می‌روند. این امر به خاطر این است که واقعاً درصد تعداد برنامه‌نویسان این زبان نسبت به زبان‌های دیگر به خاطر (راحت طلبی) و شاید عدم آگاهی از این زبان دور هستند.
• یکی از نکته‌هایی که اخیراً جالب بوده است، آن است که شما به واسطهٔ سی‌پلاس‌پلاس می‌توانید حتی وب‌سایت‌‌های مورد نیاز خود را بسازید! یک سیستم چند-منظوره طراحی کنید که در حوزه‌های قابل استفاده باشد.
• برخی از هماهنگی‌هایی که این زبان خود را به به‌روز رسانی‌های بسیار سریع در فناوری وفق داده‌ است، پشتیبانی از ساختار‌های چند-سکویی و کاملاً بومی با کارآیی بالا است که در حوزه‌های موبایل، دسکتاپ و وب می‌توانید آن را مورد استفاده قرار دهید. از فناوری‌های مربوط به فریم‌ورک‌های طراحی گرفته، تا امکان ساخت‌و‌ساز در قالب وب‌اسمبلی، بلاک‌چین و دیگر موارد.
• یک نکتهٔ بسیار مهم که طی این سال‌ها تجربه کرده‌ام، این است که خیلی از شرکت‌ها و خدمات دهنده‌ها با این که در جریان مزایای این زبان هستند، مجبوراً به خاطر عدم وجود متخصص کافی از ابزار‌های دیگر برای توسعهٔ کار خود استفاده می‌کنند. هرچند مشکلات این زبان تا به الآن شفاف شده است، اما به‌روز رسانی‌ها و توسعه‌های پی در پی آن موجب بهبود‌های بسیار چشم‌گیری در آن نیز شده‌است.

برخی از سوالاتی که علاقه‌مندان به این حوزه می‌پرسند در ادامه آمده است:

من یک دانشجو هستم و رشتهٔ تحصیلی من کامپیوتر است، به برنامه‌نویسی با ++C علاقه دارم از کجا باید شروع کنم؟

اگر شما به قصدِ حرفه‌ای شدن دنبال یادگیری این زبان هستید، همانطور که اشاره‌ای شد مباحث پیش نیاز برای یادگیری این زبان مهم هستند و برای درک هرچه بیشتر این زبان بهتر است دانش خوبی در زمینهٔ تجزیه و تحلیل رفتار کامپایلر داشته باشید. علاوه بر این برای آشنایی با کامپایلر رفتار سیستم‌عامل و واکنش‌های کامپایلری در سیستم‌عامل‌های متفاوت بسیار مهم است. به عنوان مثال کامپایلر GCC بر روی ایستگاه‌های یونیکس تعبیه شده و برای خود قوانین و استاندارد‌هایی را دارد. در کنار آن کامپایلر MSVC نوعی کامپایلر اختصاصی تحت ویندوز است که متناسب با ساختار و معماری ویندوز رفتار می‌کند. در نگاه اول آشنایی با آن‌ها شاید الزامی به نظر نرسد، چرا که شما صرفاً به سمت یادگیری زبان، نحو (سینتکس)، ویژگی‌ها، کتابخانهٔ پیش‌فرض و هستهٔ آن می‌پردازید. اما در بُعد ساخت و ساز یک محصول عالی اطلاعات شما در زمینه‌های مختلف لازم است کافی باشد.

من یک دانشجو هستم اما متاسفانه رشتهٔ تحصیلی من کامپیوتر نیست، به برنامه‌نویسی با ++C علاقه دارم از کجا باید شروع کنم؟

این کار کمی دشوار است، در مرحلهٔ اول پیشنهاد ما این است که سراغ زبان‌های برنامه‌نویسی دیگری بروید که نیازی نداشته باشد شما درگیر درک کامپایلر یا رفتار‌های سیستم‌عاملی شوید. اما به هر حال اگر شما به هر نحوی می‌خواهید این زبان را یاد بگیرید چارهٔ کار تلاش مستمر و حوصله است. متاسفانه سی‌پلاس‌پلاس ذاتی مرموز دارد و آن این است که اگر بتوانید به آن مسلط شوید یک زبان با وفا و قدرتمندی خواهد بود که در هر زمینه‌ای به نیاز‌های شما پاسخگو خواهد شد. اما اگر به هر دلیلی نتوانید با این زبان دوست شوید به طور بسیار مرموزی اعصابتان را به هم خواهد ریخت که البته طبیعی است چون سی++ تحت کامپایلر‌های خود دستِ برنامه‌نویس را آزاد گذاشته و شما هستید که انتخاب می‌کنید کُد شما به چه شیوه‌ای با توجه به هدف چگونه عمل کند. 

چقدر زمان لازم است تا من این زبان برنامه‌نویسی را یاد بگیرم؟

با توجه به ساختار زبان و رفتار‌های کامپایلر می‌توان گفت به قدری دامنهٔ سی++ گسترده است که تنها راه حل ممکن برای رسیدن به یک وضعیت مطلوب از دانش مرتبط با آن باید زمان مشخصی در نظر گرفته شود. ممکن است شما بتوانید در بازهٔ ۱ الی ۳ ماه مباحث مقدماتی این زبان را درک کنید. اما توجه داشته باشید پیش‌نیازات آن نیز نیازمند تحقیق، تجربه عملی و نتیجه‌گیری تئوری و علمی هستند. با توجه به اینکه شما (سریع، هوشمند با گیرایی بالا باشید) می‌توانید در کمتر از ۶ ماه به یک پایداری تقریباً قابل قبول در حد مقدماتی این زبان برسید. استاندارد زبان را درک کنید و نحوهٔ برقراری ارتباط با کتابخانه‌های پیشفرض STL و غیره را تجربه کنید. برای کسب دانش و افزایش آن به میزان متوسط و به بالا نیازمند تلاش بسیار بیشتری خواهید بود که باید در قالب پروژه‌های عملی و واقعی صورت گیرد. متاسفانه سی++ به دلیل گسترده‌ بودن چنان پیچیدگی‌هایی را دارد که تنها می‌توان در موقع برنامه‌نویسی به صورت عملی (بر روی پروژه‌های واقعی) آن را تجربه کرد.

آیا ارزش دارد من این زبان را یاد بگیرم؟ فرصت من کم است و می‌خواهم سریعاً به درآمدزایی برسم

در همین ابتدا به شما می‌گویم که اگر صرفاً به درآمد‌زایی سریع فکر می‌کنید، سی‌پلاس‌پلاس گزینهٔ مناسبی برای این رویا نیست! اگر شما به عنوان یک برنامه‌نویس متوسط و به بالا به این زبان تسلط دارید، و حداقل می‌توانید با یکی از کتابخانه‌های خوب آن ارتباط برقرار کنید، وقت آن است که با کتابخانه‌های قدرتمند این زبان وارد عمل شوید. کتابخانه‌هایی مانند Boost، Poco، Qt و غیره از سری کتابخانه‌هایی می‌باشد که امکانات بسیاری را در اختیار شما علاقه‌مندان این زبان قرار می‌دهند تا بتوانید در کمترین زمان ممکن به نیاز‌های خود دسترسی داشته و آن را پیاده سازی کنید. همهٔ آن‌ها در ساخت و توسعهٔ محصول به شما کمک می‌کنند. فراموش نکنید که بارها گفته‌ام به زبان‌ها، کتابخانه‌ها و فناوری‌ها به عنوان ابزار در داخل جعبه‌ابزار خود بنگرید.

توجه داشته باشید که لازمهٔ طراحی و توسعه یک محصول مفید (قابل قبول) در قالب MVP (کمینه محصول پذیرفتنی) مستلزم داشتن دانش طراحی محصول نیز می‌باشد. اما همه چیز اینگونه خلاصه نشده است و شما برای اینکه بتوانید یک محصول واقعاً قابل قبول را پیاده سازی کنید مسلماً باید آن را مجهز به قابلیت‌های دیگری مانند منابع ذخیره‌ داده و یا سرویس‌ها و ماژول‌هایی کنید که بتواند به عنوان یک محصول کاربردی روی آن حساب کرد.

آیا صرفاً با دانستن زبان‌های برنامه‌نویسی و تسلط بر آن می‌تواند یک محصول استاندارد و سطح جهانی را به طور کامل تولید کرد؟

نظر من قطعاً خیر است! اگر شما واقعاً با دیدگاه یک سازنده، یک تولید کننده و مهندس تمام عیار در ذهن خود رویا‌ پروری می‌کنید، در این صورت باید بدانید همه چیز در زبان خلاصه نمی‌شود! از نظر من حداقل مواردی که (به طور خیلی خیلی خلاصه و محدود) نیاز است تا یک متخصص بتواند پاسخ‌گوی‌ تصمیم‌گیری نقشهٔ توسعهٔ یک محصول برای مشتری در ابعاد مختلف و سطوح متفاوت از حوزه‌های موجود در قالب اصولی باشد به صورت زیر است که فرد یا یک تیم باید به آن‌ها اشراف کافی داشته باشد:

۱- آشنا مبانی کامپیوتر که امر طبیعی (شامل درک و فهم مسائل و نحوهٔ حلشون متناسب با پلتفرم اجرایی محصول)
۲- آشنا به ساختار نوع محصول استاندارد در یک حوزه مثل: وب، آی‌او‌اس، اندروید یا دسکتاپ‌های مختلف مثل لینوکس، مک و ویندوز، اینترنت اشیاء و دیگر موارد.
۳- آشنا به فلسفهٔ بک‌اند و فرانت‌اند یا ترکیبی از این دو به همراه ابزار‌های مناسب.
۴- آشنا به اصول طراحی UI/UX به عنوان یک نیاز و یک فاکتور مهم در ساخت محصولی که وابسته به عملکرد کاربر دارد و در حوزهٔ فرانت‌اند مهم و کاربردی هست.
۵- آشنا به اصول SOLID و امثالش مهم هستند.
۶- آشنا اصول برنامه‌ریزی ساخت بانک اطلاعاتی، اینکه از چه بانک اطلاعاتی‌ای استفاده کنی و چرا؟
۷- آشنا به ارتباطات داده‌ای، جداول و ارتباط بین فیلد‌ها، جداول و روش‌های درست تبادل اطلاعات مابینی داده‌ها.
۸- آشنا و تسلط کافی به یک محیط توسعه و ادغام ابزار‌ها و محیط طراحی برای هدف.
۹- آشنا به معماری ساختار و رابط‌های برنامه‌نویسی (Api)
۱۰- آشنا به استاندارد‌های Http، درک و مدیریت درخواست، پاسخ‌ها و ...
۱۱- آشنا به الگو‌های طراحی برنامه‌نویسی (DP)
۱۲- آشنا به روش‌های نگه‌داری و آزمایش نرم‌افزار و کد‌ها به خصوص درک مبحث Fault tolerance.
۱۳- آشنا به روش‌های اطمینان‌سازی و ایمن‌سازی پردازش‌های داخلی نرم‌افزار برای جلوگیری یا دشوار سازی نفوز و خراب‌کاری.
۱۴- آشنا به روش‌ها و معماری‌های احراز هویت و نحوهٔ ادغامش با نرم‌افزار مثل:JWT, OAuth, AWS و غیره...
۱۵- آشنا به نوع پارادایم‌های زبان برنامه‌نویسی، در قالب‌های  (دستوری) Imperative و  (اعلانی) Declarative مثل OOP، functional و دیگر موارد.
۱۶- آشنا به سبک معماری نرم‌افزاری (Microservice یا مثلاً Monolith) مزایا و معایب آن‌ها.
۱۷- آشنا به سبک معماری طراحی مانند MVC در طراحی بدنهٔ محصول.
۱۸- آشنا به سبک و الگو‌های طراحی ساختاری در بک‌اند مانند Builder، Abstract، Factory و غیره.
۱۹- آشنا به ساختار یک زبان (در صورتی که می‌خواهید جوابگوی مسائلِ پیش آمده باشید) کالبد‌شکافی زیر‌پوستی و عمیق یک زبان مهم است.
۲۰- آشنا و درک کامپایلر‌ها و مفسر‌ها، تفاوت‌ها و شیوه‌های عملکردیشون نسبت به کد‌های بهینه شده و عادی.
۲۱- آشنا و درک مدل‌های مختلفی از سیستم‌های توزیع شده مثل IaaS، PaaS، SaaS یا FaaS.
۲۲- آشنا به ابزار‌های ساخت و فرآیند کاری اون‌ها مثل CMake، NMake، QMake و غیره.
۲۳- آشنا به روش‌های مدیریت وابستگی‌های نرم‌افزار و ابزار‌های لازم برای بسته‌بندی بهتر خروجی.
۲۴- آشنا به روش‌های کد‌نویسی قابل آزمایش (Unit Test) و استفاده از ابزار‌هایی مثل CTest, GTest, Catch2 و غیره.
۲۵- آشنا به توسعهٔ آزمون محور (Test Driven- Development)
۲۶- آشنا به گام‌ها و شرایط نسخه‌نگاری و مراحل توسعهٔ نرم‌افزار (SDP)
۲۷- آشنا به روش‌های امنیت در کد و توسعه به شیوه‌های بررسی از طریق Fuzz-Test، Sanitizer، آنالیزر‌های پویا و ایستا و غیره...
۲۸-آشنا به قوائد طراحی بر پایهٔ خدمات مبتدی بر معماری ابری برای خدمات پیامی، وب‌سرویس‌ها، پردازش و غیره.
۲۹- در سطوح وب آشنا به مکانیزم شاخص بندی، فاکتور‌های SEO و شیوه‌‌های درست بهبود صفحات وب.
۳۰- آشنا به روش‌های به کار گیری و پیاده‌سازی ثبت کننده‌ٔ وقایع در دل محصول و روش‌های بازخورد برای توسعهٔ بهتر به همراه مانیتورینگ، نظارت و تریسینگ.
۳۱- در شرایط لزوم آشنا به نحوهٔ به کار گیری و دلیل استفاده از فناوری‌هایی مثل Redis، Memcached و غیره.
۳۲- آشنا و درک صحیح از مفاهیم هم‌زمانی (Concurrency) و روش‌های به کار گیری آن نسبت به زبان برنامه‌نویسی و شرایط مناسب استفاده.
۳۳- آشنا به سبک و قوائد و ساختار زبان‌های برنامه‌نویسی و فرآیند ساخت و ترجمه.
۳۴- و تا صد‌ها گزینهٔ دیگر که می‌توان در این بخش لیست کرد که اگر انتخاب شما زبان‌های نزدیک به سیستم باشد این داستان در ادامهٔ این توضیحات سر به فلک خواهد کشید.

نقل قول

می‌دانم که این موارد هرچند بسیار جزئی هستند، اما ممکن است از نظر تازه‌کار‌ها واقعاً گسترده به نظر برسند. من به این گزینه‌ها اشاره کردم، تا بدانید اگر فقط کمی، فقط کمی وارد مسائل جزئی‌تر از ماجرای ساخت‌و‌ساز بشوید، باید چه چیز‌های دیگری را در نظر گرفته باشید. اما همانطور که گفتم همهٔ الزامات یادگیری برای یک زبان این‌ها نیستند و شما در قدم اول نیازی ندارید به تک تک آن‌ها مسلط شوید. در حین یادگیری زبان، کتاب‌ها و مواردی که در ادامه اشاره خواهم کرد آن‌ها را تجربه و متناسب با نیاز فرا خواهید گرفت.

 

با توجه به این موارد اگر بخواهید محصولی را بسازید که طبق استاندارد‌ آن را توسعه و تولید کنید که در بستر سی‌پلاس‌پلاس شکل می‌گیرد، باید ابزار‌ها و موارد پیشنهادی زیر را در اختیار داشته باشید و کار با آن‌ها را تا حد نیاز بدانید:

• یک محیط توسعه یکپارچهٔ نرم‌افزار مانند Qt Creator، Xcode یا Visual Studio (پیشنهاد ما Qt Creator است) این محیط به عنوان IDE نیز یاد می‌شود.
• پلتفرم توسعه (سیستم‌عاملی) که قرار است محیط توسعهٔ یکپارچه خود را بر روی آن نصب و شروع به برنامه‌نویسی کنید را مشخص نمایید. اگر شما کاربر ویندوز هستید باید محیط توسعهٔ یکپارچهٔ شما مجهز به کامپایلر MSVC و یا نسخهٔ پورت شدهٔ GCC یعنی MinGW باشد.
• اگر شما کاربر مک‌او‌اِس هستید به صورت پیشفرض با نصب محیط توسعه کامپایلر Clang بر روی آن تعبیه خواهد شد. البته می‌توانید به صورت سفارشی از کامپایلر GCC نیز استفاده کنید.
• در صورتی که کاربر لینوکس هستید کامپایلر GCC به صورت پیشفرض بر روی محیط توسعه‌‌ی شما تعبیه خواهد شد.
• آشنا به دستورات ترمینال و یا کنسول در سیستم‌عامل‌های لینوکس، مک و ویندوز در ساخت و ساز‌های دستوری مفید هستند و نیاز است آن‌ها را بدانید.
• آشنا به Git و دستورات مربوط به آن در نگه‌داری و به اشتراک‌گذاری مخازن پروژه می‌تواند برای شما سودمند باشد.
• بر اساس پیشنها جهت محیط توسعه‌ کتابخانهٔ Qt نیز پیشنهاد می‌شود (دلیل آن این است که این کتابخانه به شما کمک می‌کند تا بتوانید رابط کاربری نرم‌افزار (محصول) خود را پیاده سازی کنید).
• اگر هدف شما طراحی یک محصول استانداردی است که از شکل و ظاهر آن‌چنانی برخوردارد نیست بهتر است از ماژول‌های پیشفرض Qt مانند Qt Widget برای طراحی آن استفاده کنید. این کار بسیار ساده است و نیازی برای داشتن دانش در رابطه با حوزه‌های JavaScript و QML ندارد. البته می‌توانید با ترکیب CSS طراحی رابط کاربری برنامهٔ خود را بهبود ببخشید.
• بعد از این موارد نیاز است که شما هدف توسعهٔ خود را مشخص کنید، اینکه می‌خواهید توسعه دهندهٔ چه پلتفرمی باشید؟ تولید کننده برنامه‌های دسکتاپ بر روی ویندوز؟ یا لینوکس و مک؟ یا همهٔ آن‌ها؟ خوشبختانه با توجه به قابلیت‌های ذاتی سی++ و کیوت شما می‌توانید برنامهٔ خود را تنها با داشتن محیط توسعهٔ خود بر روی پلتفرم مورد نظر خود کامپایل و خروجی بگیرید (البته به شرط اینکه از سرویس‌های اختصاصی سیستم‌عاملی) استفاده نکرده باشید. البته دقت کنید اگر شما توسعه‌دهندهٔ اختصاصی برای فقط یک سیستم‌عامل خواهید بود، در این صورت نیازی به یادگیری مفاهیم یا رابط‌های اختصاصی برنامه‌نویسی یک پلتفرم دیگر نخواهید بود.
• اگر مشتاق آن هستید که برای پلتفرم‌های موبایل مانند آی‌او‌اس یا اندروید برنامه تولید کنید، موضوع کمی گسترده‌تر خواهد شد و حتماً باید ملزوماتی که در ابتدای مقاله به آن اشاره شده است را در نظر داشته باشید. برای مثال تولید یک نرم‌افزار iOS مستلزم آن است که شما علاوه بر داشتن دانش سی++ در رابطه با معماری و ساختار و همچنین قوانین، قوائد و ساختار نرم‌افزار‌های مرتبط با اپل راداشته باشید. در Android نیز این چنین است.
• اگر شما تازه کار هستید پیشنهاد می‌کنیم هدف خود را فعلاً محدود بر یک پلتفرم خاص کنید، حتماً نیاز نیست اطلاعات خود را کامل و سپس اقدام کنید. برای مثال توسعه محصول بر روی ویندوز برای آغاز کار بسیار مناسب است و شما صرفاً بر روی این پلتفرم متمرکز خواهید بود.
• در نهایت شما محصول خود را با آزمایش وخطا‌های بسیاری می‌توانید تولید و با توجه به مستنداتی که در همین مرجع ارائه شده اس مستقر و برای کاربر نهایی ارائه کنید. 
• برای اینکه بدانید مزایای این زبان در چیست و چه کتابخانه‌هایی می‌توانند مفید باشد و برخی از سوالات احتمالی که ممکن است به ذهن شما برسد این بخش را مطالعه کنید.
• برای نحوهٔ شروع کار با Qt این بخش را مطالعه کنید.
• جهت نحوهٔ نصب و راه اندازی محیط توسعه این بخش را مطالعه کنید.

منابع فارسی یا زبان اصلی؟

پاسخ این سوأل بدون شک راحت است! زبان انگلیسی، زبان علم است، بنابراین هر آنچه که شما در زبان‌های بومی و غیر انگلیسی مطالبه می‌کنید، ممکن است با محدودیت‌های شدیدی مواجه شوید. بنابراین برای یادگیری محتوای علمی به شدت توصیه می‌شود به کمک مراجع انگلیسی آن را بیاموزید!

من زبانم ضعیف هست، آیا باید به زبان انگلیسی تسلط کافی داشه باشم تا بتوانم زبان‌های برنامه‌نویسی را یاد بگیرم؟

این یکی از سوأل‌های بسیار پر تکرار است که بار‌ها با آن مواجه می‌شویم! در پاسخ باید صادقانه بگویم، شما به حداقل‌های زبان انگلیسی واقعاً نیاز دارید! در حد این که متن‌های عادی را بخوانید، آن‌ها را متوجه باشید و بر اساس نگارش معنای صحیح جمله و واژه‌ها را درک کنید. رفته رفته به آن عادت خواهید کرد و در آن نیز حرفه‌ای خواهید شد. اما فراموش نکنید که زبان‌آموزی در کنار برنامه‌نویسی از لزومات است.

در مورد واژه‌های تخصصی هم نگران نباشید، معمولاً واژه‌هایی که معنای آن‌ها را مابین جملات و کتاب‌ها نمی‌دانید، در مراجع و یا پا‌نویس‌های آن‌ها تعریف می‌کنند. بسیاری از واژه‌ها در قالب یک روش، مفهوم یا اصطلاح عنوان می‌شوند و شما باید به دنبال تعریف کامل آن باشید.

به عنوان مثل، اصطلاح RAII در سی‌پلاس‌پلاس که به برخی از آن‌ها در این بخش اشاره کرده‌ام.

 

من سن پایینی ندارم، آیا برای شروع کردن برای یادگیری سی‌پلاس‌پلاس دیر است؟

شاید من تجربهٔ سنیِ کافی، نسبت به کسانی که این سوأل را می‌پرسند نداشته باشم، اما نسبت به تجربه‌ای که در مهندسی کامپیوتر و به خصوص ساخت‌و‌ساز و توسعهٔ محصولات نرم‌افزاری دارم، می‌توانم به جرأت بگویم که این یک دغدغهٔ ذهنی‌ای به حساب می‌آید که شاید در قالب و جنسِ ترسِ بیهوده از دست دادن زمان را به خود بگیرید. اما واقعیت آن است، تا زمانی که شما شروع نکنید، بله نمی‌توانید!

اما نکته‌ای که مد نظرم است بدانید، این است که در انتخاب زبان‌ها، به خصوصی یادگیری سی‌پلاس‌پلاس، بهتر است بخشی از هدف و استعدادی که به آن دارید را هدف قرار دهید، (هدف مشخص و شفافی داشته باشید) چون خاصیت این زبان در چند-منظوره بودن آن است، و ممکن است شما را وسوسهٔ خود در همهٔ جوانب کند! که این باعث می‌شود شما هرگز به یک نقطهٔ شروع نرسید.

به عنوان مثال، برای شروع بهتر است یک حوزه را انتخاب کنید و پیش‌برورید، مانند: برنامه‌نویسی و طراحی اپلیکیشن در سیستم‌عامل ویندوز. یا برنامه‌نویسی در حوزهٔ موبایل، وب، بازی‌سازی، امبد‌ها (سیستم‌های درون‌سازی شده) و غیره... این بستگی به سلیقهٔ شما و نوع نیازی که در بازار می‌بینید خواهد داشت. در زیر منابعی را معرفی می‌کنم که به رایگان یا با کمترین هزینه می‌توانید به آن‌ها دسترسی داشته باشید:

 

منابع استاندارد و رسمی زبان سی‌پلاس‌پلاس:

• https://en.cppreference.com
• https://isocpp.org

برای یادگیری در سطوح مقدماتی وب‌سایت‌های زیر پیشنهادات مناسبی هستند:

• https://www.geeksforgeeks.org/references-in-c
• http://www.cplusplus.com/reference
• https://www.tutorialspoint.com/cplusplus/cpp_references.htm
• https://www.learncpp.com

در صورتی که می‌خواهید در حالت بسیار ساده، تصویری و در قالب برگه‌های تقلب به ویژگی‌های زبان و کتابخانه‌های آن بپردازید، وب‌سایت زیر یک نمونه بسیار مناسب است:

• https://hackingcpp.com

توجه کنید که خیلی از مباحث در وب‌سایت‌ها ذکر نمی‌شود، نیاز است بعضی از کتاب‌ها را در نظر بگیرید و آن‌ها را عمیقاً مطالعه کنید، بنابراین برای مطالعه به ترتیب سطح مقدماتی و پیشرفته را در زیر عنوان می‌کنم:

• Beginning C++ Programming
• Beginning C++20
• A Tour of C++
• The C++ Programming Language
• C++ Primer
• Programming: Principles and Practice Using C++

کتابهای معرفی شده به استاندارد‌های ۱۱، ۱۴، ۱۷ و ۲۰ اشاره می‌کنند.

کتاب‌های پیشنهادی برای سطح پیشرفته:

• Effective C++
• Professional C++
• C++ Templates: The Complete Guide – Second Edition
• Modern C++ Programming Cookbook
• Hands-On System Programming with C++۱۷
• C++ High Performance
• Optimized C++

در صورتی که نیاز به کسب دانش بیشتر در حوزهٔ سطح پایین، سخت‌افزار، معماری و ساختار‌های نرم‌افزاری دارید کتاب‌های زیر بسیار مفید هستند:

• Computer Organization & Design RISC-V / ARM / MIPS / x86
• Software Architecture with C++

 

اگر به دنبال مشاوره‌ها، منابع یا مقالات و توصیه‌های فارسی یا انگلیسی من هستید، پیشنهاد می‌کنم در همین وب‌سایت، یوتیوب، گیت‌هاب و یا کانال تلگرامی من ملحق بشید. من هر جا که باشم، با شناسهٔ KambizAsadzadeh اگر در حد توانم باشد شما را راهنمایی خواهم کرد.

ویرایش شده در دی 1 توسط کامبیز اسدزاده
به‌روز رسانی