اختبار إكمال الجمل في البرمجة - كتاب هندسة البرمجيات - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: يقبل البرنامج المصدري كمدخل، لينتج برنامج مكافئ بلغة الآلة يسمى ....................

الإجابة: المترجم، برنامج الكائن

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، نحتاج أولاً إلى معرفة ما هو البرنامج المصدري. البرنامج المصدري هو البرنامج الذي يكتبه المبرمج بلغة برمجة عالية المستوى مثل Python أو Java. هذا البرنامج لا تستطيع الحاسوب فهمه مباشرة، لأنه مكتوب بلغة قريبة من الإنسان. لذلك نحتاج إلى أداة تقوم بتحويل هذا البرنامج إلى لغة يفهمها الحاسوب، وهي لغة الآلة (تتكون من أرقام ثنائية 0 و 1). الأداة التي تقوم بهذا التحويل تسمى **المترجم**. وعندما يقوم المترجم بعمله، فإنه ينتج ملفاً جديداً مكافئاً للبرنامج الأصلي، ولكن بلغة الآلة. هذا الملف الناتج يسمى **برنامج الكائن** أو ملف التنفيذ. إذن الإجابة هي: **المترجم، برنامج الكائن**

سؤال 2: يتم استخدام .................... بواسطة المفسر بصورة أقل مما يستخدمه المترجم.

الإجابة: الذاكرة

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الفكرة هنا هي مقارنة بين أداتين لتنفيذ البرامج: المفسر والمترجم. المفسر والمترجم كلاهما يتعامل مع البرنامج المصدري، لكن بطريقة مختلفة. المفسر يقرأ سطراً من البرنامج ثم ينفذه مباشرة، ثم ينتقل للسطر التالي. هذه الطريقة تجعله لا يحتاج إلى حفظ أو تخزين البرنامج كاملاً في الذاكرة قبل البدء بالتنفيذ. أما المترجم، فيقوم أولاً بقراءة البرنامج المصدري كاملاً وتحويله إلى برنامج كائن (بلغة الآلة)، ثم يقوم بتنفيذ هذا البرنامج الكائن لاحقاً. هذه العملية تتطلب حفظ البرنامج المصدري والبرنامج الكائن في الذاكرة أثناء عملية الترجمة. لذلك، وبالمقارنة، نجد أن المفسر يستخدم **الذاكرة** بصورة أقل مما يستخدمها المترجم. إذن الإجابة هي: **الذاكرة**

سؤال 3: يُعد استخدام .................... ميزة من حيث تصحيح الأخطاء بصورة فورية، ولكن يتم تنفيذ البرنامج بصورة أبطأ.

الإجابة: اللغات المفسرة

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفكر في طريقتين لتنفيذ برنامج: الطريقة الأولى هي استخدام المترجم، والطريقة الثانية هي استخدام المفسر. عند استخدام المفسر، يتم قراءة سطر من الكود وتنفيذه فوراً. إذا كان هناك خطأ في هذا السطر (مثل خطأ في كتابة اسم متغير)، فإن المفسر سيتوقف ويظهر رسالة الخطأ على الفور. هذه ميزة كبيرة للمبرمج لأنه يستطيع تصحيح الخطأ فوراً. لكن هذه الطريقة لها عيب: لأن المفسر يقرأ وينفذ سطراً سطراً، فإن تنفيذ البرنامج كاملاً يكون أبطأ مقارنة بالبرنامج المترجم الذي تم تحويله مسبقاً إلى لغة الآلة. إذن، الميزة (التصحيح الفوري) مرتبطة باستخدام **اللغات المفسرة**، والعيب (التنفيذ الأبطأ) مرتبط بها أيضاً. إذن الإجابة هي: **اللغات المفسرة**

سؤال 4: لا يستطيع المترجم تحويل الجمل التي تشير إلى .................... ولذلك يحتاج إلى ربط هذه الجمل وتحويلها.

الإجابة: المكتبات القياسية

خطوات الحل:

1. **الشرح:** عند كتابة برنامج، قد نستخدم أوامر أو دوال جاهزة ليست جزءاً من اللغة الأساسية. هذه الأوامر الجاهزة تكون مخزنة في ملفات تسمى **المكتبات القياسية**. مثال على ذلك، في لغة C، إذا أردنا طباعة جملة على الشاشة، نستخدم الدالة `printf`. هذه الدالة ليست جزءاً من نواة لغة C، بل هي مخزنة في مكتبة قياسية اسمها `stdio.h`. المترجم عندما يقرأ البرنامج المصدري، يواجه جملة مثل `printf("مرحباً")`. هو يعرف أن `printf` دالة، لكنه لا يعرف تفاصيلها أو مكانها لأنها موجودة في مكتبة خارجية. لذلك، لا يستطيع المترجم تحويل هذه الجملة مباشرة إلى لغة آلة كاملة. ما يفعله هو وضع علامة أو إشارة (Reference) لهذه الجملة، ويترك مهمة البحث عن تفاصيل الدالة `printf` وربطها بالبرنامج لمرحلة لاحقة تسمى **الربط (Linking)**. إذن الإجابة هي: **المكتبات القياسية**

سؤال 5: يُمكن إنشاء الملف التنفيذي إذا لم توجد .................... في البرنامج المصدري.

الإجابة: أخطاء في تركيب اللغة

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم عملية الترجمة. عندما نعطي المترجم برنامجاً مصدرياً، فإنه يفحصه أولاً. هناك نوعان رئيسيان من الأخطاء التي يبحث عنها المترجم: 1. **أخطاء في تركيب اللغة (Syntax Errors):** مثل نسيان فاصلة منقوطة `;` في نهاية الجملة، أو كتابة أمر غير صحيح. 2. أخطاء أخرى مثل الأخطاء المنطقية. المترجم لا يستطيع إنشاء الملف التنفيذي النهائي إذا وجد أخطاء من النوع الأول، أي **أخطاء في تركيب اللغة**. لأنه إذا كان تركيب الجملة خاطئاً، فإن المترجم لا يستطيع فهم ما نريده ولا يستطيع تحويله إلى لغة آلة صحيحة. لذلك، الشرط الأساسي لإنشاء الملف التنفيذي هو أن يكون البرنامج المصدري خالياً من هذه الأخطاء التركيبية. إذن الإجابة هي: **أخطاء في تركيب اللغة**

سؤال 6: يُطلق على الأخطاء التي تحدث أثناء تنفيذ البرنامج اسم ....................

الإجابة: أخطاء وقت التشغيل

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنتتبع مراحل وجود الأخطاء في البرنامج. هناك أخطاء تظهر أثناء كتابة الكود ويقوم المترجم باكتشافها، مثل أخطاء التركيب التي ناقشناها في السؤال السابق. ولكن، حتى بعد أن ينجح المترجم في تحويل البرنامج إلى ملف تنفيذي ويبدأ المستخدم في تشغيل هذا البرنامج، قد تظهر مشاكل. هذه المشاكل تحدث **أثناء** تشغيل البرنامج وتنفيذه. مثال على ذلك: إذا كان البرنامج يحاول فتح ملف غير موجود، أو يقوم بقسمة عدد على صفر. هذه الأخطاء لا يمكن للمترجم اكتشافها مسبقاً أثناء الترجمة، لأنها تعتمد على ظروف التنفيذ الفعلية. ولأنها تحدث في وقت تشغيل البرنامج وتنفيذه، فإنها تسمى **أخطاء وقت التشغيل**. إذن الإجابة هي: **أخطاء وقت التشغيل**

ما هو المخرج الذي ينتجه المترجم من البرنامج المصدري؟

الإجابة: برنامج مكافئ بلغة الآلة يسمى برنامج الكائن.

الشرح: المترجم يحول الكود المصدري (المكتوب بلغة برمجة عالية المستوى) إلى كود منخفض المستوى (لغة الآلة أو لغة وسيطة) قابل للتنفيذ مباشرة.

تلميح: فكر في اسم البرنامج الذي ينتج بعد عملية الترجمة.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما هي الميزة الرئيسية لاستخدام المفسر مقارنة بالمترجم؟

الإجابة: تصحيح الأخطاء بصورة فورية.

الشرح: المفسر ينفذ البرنامج سطراً سطراً، مما يسمح للمبرمج برؤية النتائج واكتشاف الأخطاء مباشرة، لكن هذه الميزة تأتي على حساب سرعة التنفيذ الكلي.

تلميح: ركز على الفائدة المتعلقة باكتشاف المشكلات أثناء كتابة الكود.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما هو العيب الرئيسي لاستخدام المفسر مقارنة بالمترجم؟

الإجابة: تنفيذ البرنامج بصورة أبطأ.

الشرح: بسبب حاجة المفسر لترجمة وتنفيذ كل سطر في كل مرة يتم فيها تشغيل البرنامج، تكون سرعة التنفيذ الإجمالية أقل من البرنامج المترجم مسبقاً.

تلميح: فكر في تكلفة الميزة التي يوفرها المفسر من حيث أداء البرنامج النهائي.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما نوع الموارد الذي يستخدمه المفسر بصورة أقل من المترجم؟

الإجابة: الذاكرة.

الشرح: المترجم يحتاج إلى تحميل البرنامج المصدري بالكامل وتحويله إلى برنامج كائن وتخزينه، مما يتطلب استخداماً أكبر للذاكرة مقارنة بالمفسر الذي يعمل سطراً بسطر.

تلميح: تذكر أن المترجم ينتج ملفاً كاملاً قبل التنفيذ، بينما المفسر لا يفعل ذلك.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: صعب

ما الذي يحتاج المترجم إلى ربطه وتحويله لأنه لا يستطيع معالجته مباشرة؟

الإجابة: الجمل التي تشير إلى المكتبات القياسية.

الشرح: المكتبات القياسية تحتوي على دوال وإجراءات معدة مسبقاً. يحتاج المترجم إلى ربط عنوان استدعاء هذه الدوال في الكود المصدري بالعنوان الفعلي لها في المكتبة لإنشاء برنامج تنفيذي كامل.

تلميح: فكر في أجزاء الكود التي تشير إلى وظائف أو إجراءات خارجية جاهزة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما هو الشرط الأساسي لإنشاء الملف التنفيذي من البرنامج المصدري؟

الإجابة: عدم وجود أخطاء في تركيب اللغة (Syntax Errors).

الشرح: أخطاء تركيب اللغة (Syntax Errors) هي أخطاء في قواعد كتابة لغة البرمجة نفسها (مثل نسيان فاصلة منقوطة). يجب إصلاح هذه الأخطاء أولاً قبل أن يتمكن المترجم من إنشاء أي ملف تنفيذي.

تلميح: تذكر أن هناك أخطاء تمنع عملية الترجمة من الأساس.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما هو اسم الأخطاء التي تظهر أثناء تشغيل البرنامج وليس أثناء ترجمته؟

الإجابة: أخطاء وقت التشغيل (Runtime Errors).

الشرح: أخطاء وقت التشغيل تحدث عندما يحاول البرنامج تنفيذ عملية غير قانونية أو مستحيلة، مثل القسمة على صفر أو الوصول إلى موقع غير موجود في الذاكرة، وذلك رغم أن تركيب البرنامج صحيح.

تلميح: ركز على المرحلة التي يحدث فيها الخطأ: بعد اكتمال الترجمة وبدء التنفيذ.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل