أنواع البيانات الأساسية Basic Data Types - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 أساسيات لغة C++ للبرمجة

المفاهيم الأساسية

لغة C++: لغة برمجة تجميعية عالية المستوى، تطوير للغة C، تتميز بكفاءتها وسرعة أدائها وقدرات قوية في معالجة الذاكرة والبرمجة الكائنية.

أنواع البيانات الأساسية: يجب تعريف نوع المتغير قبل استخدامه في C++، لأن النوع يحدد نوع البيانات ومقدار الذاكرة المطلوب.

المصفوفة (Array): هيكل بيانات شائع، وهو متغير يمكنه الاحتفاظ بقيم بيانات متعددة من نفس النوع.

خريطة المفاهيم

```markmap

إنترنت الأشياء: التطبيقات والهيكليات والأمن

ما تم تعلمه

تطبيقات إنترنت الأشياء

#### الرعاية الصحية الذكية

• استخدام شبكات مستشعرات الجسم

#### الزراعة الذكية

• تحديد مستشعرات الطائرات دون طيار (UAV)

#### الحماية الذكية

• التعامل مع عمليات المراقبة الداخلية والخارجية
• استخدام الأقفال الذكية للتحكم في الوصول
• استخدام أجراس الباب الذكية للتعرف على الزائرين
• دمج كاميرات عالية الدقة تنشط بالحركة
• توفير تحذيرات من التحركات غير الاعتيادية
• إمكانية تنشيط إنذار أو الاتصال بالشرطة

##### الميزات

• المراقبة والإدارة عن بعد عبر تطبيقات الهاتف
• استخدام الذكاء الاصطناعي للكشف المبكر عن الأخطار
• جعل المساكن أكثر أمانًا
• إمكانية الدخول دون مفتاح
• توفير تحديثات فورية عن الأمور غير الاعتيادية

##### المخاطر

• انعدام أو ضعف التشريعات الخاصة بأجهزة إنترنت الأشياء
• أخطار الخصوصية وأمن البيانات
• عدم وجود معايير أمان عالمية
• جمع البيانات الشخصية والحاجة لحمايتها

##### الأجهزة الشائعة

• الأقفال الذكية
• الكاميرات الذكية
• أجهزة كشف الحرائق والدخان
• أجهزة كشف الحركة

الهيكليات والمعايير

#### هيكلية oneM2M

• تحديد مجالاتها الرئيسة

#### الهيكلية العالمية (IoT World Forum)

• تمييز طبقاتها المختلفة

تقنيات الاتصال

#### RFID مقابل NFC

• تحديد الاختلافات بينهما

#### بروتوكولات WPANs

• تحديد البروتوكولات المستخدمة (مثل: بلوتوث، زيجبي)

الأمان والخصوصية

#### أسس الأمان في إنترنت الأشياء

• تصنيف الأسس الرئيسة

#### تقنيات خصوصية إنترنت الأشياء

• التعرف على التقنيات المستخدمة

برمجة إنترنت الأشياء باستخدام C++

أهداف الوحدة

#### فهم أنظمة الحماية الذكية

• تحديد ميزات ومخاطر نظام الأمان في إنترنت الأشياء
• التعرف على أجهزة إنترنت الأشياء الشائعة في الحماية الذكية

#### تعلم أساسيات لغة C++

• التعرف على أنواع البيانات الشائعة
• استخدام المعاملات (Operators)
• استخدام الجمل الشرطية
• استخدام التكرارات (Loops)
• إنشاء الدوال (Functions)

#### التطبيق العملي

• تحويل اللبنات البرمجية في تينكركاد إلى أوامر C++
• برمجة نظام للحماية الذكية باستخدام لوحة الأردوينو

أساسيات لغة C++

#### أهمية C++

• لغة قوية لأمن المعلومات
• لغة تجميعية عالية المستوى
• تطوير للغة C
• كفاءة وسرعة أداء عالية

#### أنواع البيانات الأساسية

##### القاعدة

• يجب تعريف نوع المتغير قبل استخدامه

##### الأنواع الشائعة

• الأعداد الصحيحة (int): -4, 5
• الأعداد العشرية (float/double): -7.5, 3.14
• النص (char): 'c'
• البيانات المنطقية (bool): true/false

##### مغيرات الأنواع

• يمكن تغيير النوع باستخدام مغيرات مثل (long int)
• المجموعات الممكنة موضحة في جدول
• يمكن للمبرمج تعريف أنواع خاصة

#### قواعد تسمية المتغيرات

• يمكن أن يحتوي على: حروف (A-Z, a-z)، أرقام (0-9)، شرطة سفلية (_)
• لا يمكن أن يبدأ برقم
• لا يمكن أن يكون كلمة أساسية في اللغة (مثل int)
• يمكن تعريفه مع قيمة أو بدونها

#### المصفوفات (Arrays)

##### التعريف

• هيكل بيانات شائع
• متغير يحتفظ بقيم متعددة من نفس النوع

##### صيغة الإعلان

datatype\ arrayName[arraySize];

المصطلحات الرئيسة

تقنيات وبروتوكولات

• البلوتوث (Bluetooth)
• زيجبي (Zigbee)
• التشعب (Thread)
• LoRaWAN
• IPv6

المفاهيم الأساسية

• إنترنت أشياء الرعاية الصحية (IoHT)
• النظام الإلكتروني الملموس (CPS)
• آلة إلى آلة (M2M)
• الحوسبة الطرفية (Edge Computing)

المكونات والأجهزة

• مركبة جوية دون طيار (UAV)
• مخطط كهربية القلب (ECG)
• مخطط كهربية الدماغ (EEG)
• لوحة الأردوينو (Arduino)

الشبكات

• شبكة المنطقة الشخصية (PAN)
• شبكة المنطقة الشخصية اللاسلكية (WPAN)

الأدوات

• بيئة محاكاة دوائر أوتوديسك تينكركاد (Autodesk Tinkercad Circuits)

```

نقاط مهمة

• تُستخدم C++ لبرمجة واجهات البرامج لتحقيق أمن المعلومات بسبب قوتها.
• تحديد نوع المتغير إلزامي في C++ لتخصيص الذاكرة المناسبة.
• يمكن دمج أنواع البيانات الأساسية مع مغيرات (مثل signed, unsigned, short, long) لإنشاء أنواع جديدة.
• توجد قواعد صارمة لتسمية المتغيرات يجب اتباعها.
• المصفوفة تعلن باستخدام الصيغة: `نوع_البيانات اسم_المصفوفة[حجم_المصفوفة];`

ليس من السهل تحقيق أمن المعلومات، ولذلك أنت بحاجة إلى استخدام لغات برمجة قوية مثل لغة C++ لبرمجة واجهات البرامج. تُعدّ C++ لغة برمجة تجميعية عالية المستوى تتضمن العديد من ميزات البرمجة الكائنية، إضافة إلى العديد من الإمكانات القوية في معالجة الذاكرة، كما تتميز هذه اللغة بكفاءتها وسرعة أدائها. صُممت لغة C++ كتطوير للغة برمجة C.

أنواع البيانات الأساسية Basic Data Types

على عكس الكثير من لغات البرمجة الأخرى، يجب تعريف نوع المتغير في لغة C++ قبل استخدامه؛ لأن نوع المتغير يشير إلى نوع البيانات التي يحملها. يحتاج البرنامج في C++ إلى هذه المعلومات لمعرفة مقدار الذاكرة المطلوب تخصيصها لهذه البيانات.

جدول 6.2: أكثر أنواع البيانات شيوعًا في C++

يمكنك تغيير نوع البيانات باستخدام مغير النوع، فعلى سبيل المثال (long int) يعني عدد صحيح طويل. تظهر التركيبات الممكنة لهذه المجموعات في الجدول أدناه: يمكن للمبرمج تعريف أنواع خاصة به من البيانات بناءً على احتياجاته.

هناك بعض قواعد التسمية التي تحتاج إلى اتباعها عند إنشائك لمتغير. شروط تسمية المتغيرات الصحيحة: • يمكن لاسم المتغير أن يحتوي فقط على الحروف الأبجدية (Z-A, z-a) والأرقام (9-0) والشرطة السفلية (_). • لا يمكن أن يبدأ اسم المتغير برقم. • لا يمكن أن يكون اسم المتغير هو أحد كلمات لغة البرمجة، ككلمة int مثلاً، والتي هي كلمة أساسية تُستخدم للدلالة على الأعداد الصحيحة. • يمكن تعريف المتغيرات مع تحديد قيمتها، أو دون ذلك.

المصفوفات Arrays

يُعدّ هيكل المصفوفة (Array) من أكثر هياكل البيانات شيوعًا في C++. المصفوفة هي ببساطة متغير يمكنه الاحتفاظ بقيم بيانات متعددة من نفس النوع.

صيغة الإعلان عن المصفوفة: datatype arrayName[arraySize];

ليس من السهل تحقيق أمن المعلومات، ولذلك أنت بحاجة إلى استخدام لغات برمجة قوية مثل لغة C++ لبرمجة واجهات البرامج. تُعدّ C++ لغة برمجة تجميعية عالية المستوى تتضمن العديد من ميزات البرمجة الكائنية، إضافة إلى العديد من الإمكانات القوية في معالجة الذاكرة، كما تتميز هذه اللغة بكفاءتها وسرعة أدائها. صُممت لغة C++ كتطوير للغة برمجة C. --- SECTION: أنواع البيانات الأساسية Basic Data Types --- أنواع البيانات الأساسية Basic Data Types على عكس الكثير من لغات البرمجة الأخرى، يجب تعريف نوع المتغير في لغة C++ قبل استخدامه؛ لأن نوع المتغير يشير إلى نوع البيانات التي يحملها. يحتاج البرنامج في C++ إلى هذه المعلومات لمعرفة مقدار الذاكرة المطلوب تخصيصها لهذه البيانات. --- SECTION: جدول 6.2: أكثر أنواع البيانات شيوعًا في C++ --- جدول 6.2: أكثر أنواع البيانات شيوعًا في C++ --- SECTION: مغيرات أنواع البيانات --- يمكنك تغيير نوع البيانات باستخدام مغير النوع، فعلى سبيل المثال (long int) يعني عدد صحيح طويل. تظهر التركيبات الممكنة لهذه المجموعات في الجدول أدناه: يمكن للمبرمج تعريف أنواع خاصة به من البيانات بناءً على احتياجاته. هناك بعض قواعد التسمية التي تحتاج إلى اتباعها عند إنشائك لمتغير. شروط تسمية المتغيرات الصحيحة: • يمكن لاسم المتغير أن يحتوي فقط على الحروف الأبجدية (Z-A, z-a) والأرقام (9-0) والشرطة السفلية (_). • لا يمكن أن يبدأ اسم المتغير برقم. • لا يمكن أن يكون اسم المتغير هو أحد كلمات لغة البرمجة، ككلمة int مثلاً، والتي هي كلمة أساسية تُستخدم للدلالة على الأعداد الصحيحة. • يمكن تعريف المتغيرات مع تحديد قيمتها، أو دون ذلك. --- SECTION: المصفوفات Arrays --- المصفوفات Arrays يُعدّ هيكل المصفوفة (Array) من أكثر هياكل البيانات شيوعًا في C++. المصفوفة هي ببساطة متغير يمكنه الاحتفاظ بقيم بيانات متعددة من نفس النوع. --- SECTION: صيغة الإعلان عن المصفوفة: --- صيغة الإعلان عن المصفوفة: datatype arrayName[arraySize]; --- VISUAL CONTEXT --- **TABLE**: جدول 6.2: أكثر أنواع البيانات شيوعًا في C++ Description: A table listing common data types in C++ with their corresponding keywords and examples. Table Structure: Headers: النوع | الرمز | مثال Rows: Row 1: الأعداد الصحيحة | (int) | -4, 5 Row 2: الأعداد العشرية أو الحقيقية | (float or double) | -7.5, 3.14 Row 3: النص | (char) | 'c' Row 4: البيانات المنطقية | (bool) | bool flag = true; Context: Illustrates common data types in C++ with their keywords and examples. **TABLE**: جدول مغيرات أنواع البيانات Description: A small table showing which data types (double, int, char) can be combined with modifiers (signed, unsigned, short, long). Checkmarks indicate compatibility. Table Structure: Headers: double | int | char | Rows: Row 1: ✓ | ✓ | | signed Row 2: ✓ | ✓ | | unsigned Row 3: | ✓ | | short Row 4: | ✓ | | long Context: Shows compatibility of data types with various modifiers in C++. **DIAGRAM**: صيغة الإعلان عن المصفوفة Description: A diagram illustrating the syntax for declaring an array in C++. It shows 'datatype', 'arrayName', and 'arraySize' as components of the declaration. Context: Provides the structural syntax for array declaration in C++ programming.