كيفية فهم وتصحيح أخطاء البرمجة في برامج ضخمة

كيف يتم كتابة الشيفرة البرمجية لبرمجيات كبيرة؟

عند العمل على حل بعض الأخطاء البرمجية (easyhacks) في LibreOffice، واجهت صعوبة في فهم الشيفرة البرمجية. قد يكون السبب هو طريقة تعلمي للبرمجة وعدم تجربتي السابقة في العمل مع شيفرة برمجية كبيرة. البرنامج التعليمي والمدرسة يظهران الشيفرة البرمجية بهذا الشكل:

cppCopy code
#include 
#include 
using some namespace
class MyClass1{
    .....
    .....
};
class MyClass2 : public MyClass1{
    .....
    .....
};
int main()     //نقطة الدخول
{
    int a, b;
    string str;       //استخدام أنواع بيانات أساسية
    MyClass1 Ca
    .....
    .....
}

هذا تقريبًا كيف تبدو البرامج حتى لو كان هناك شيء معقد يجب تعلمه. الآن، الخطأ الذي كنت أحاول حله كان لديه إشارات شيفرة محددة له، لذلك نظرت إليه، وهكذا كان يبدو لي:

cppCopy code
//mediaItem.hxx --> يمثل كائن وسائط مضمن
#include 
class RANDOM_MACRO MediaItem : public SomeOtherClass{
public:
    const sal_uint& some_var;
    const OUString& some_str;   //أنواع بيانات غير مألوفة
    virtual void someFoo;
    virtual OUString getURL();  //الدالة التي يفترض أن أبحث عنها
private:
    struct Impl;
    ...
};

ثم يوجد ملف .cxx يحدد الدوال. لدي بعض الأسئلة:

1. لماذا لا تستخدم أنواع البيانات الأساسية مثل int و string في كتابة هذه البرامج؟

   • في البرامج الكبيرة، يتم استخدام أنواع بيانات مخصصة ومعقدة أحيانًا لتمثيل البيانات بشكل أفضل أو لتحقيق أداء أفضل.

2. أين نقطة الدخول في هذه البرامج الكبيرة؟ أي أنه دائمًا يوجد main() عندما أكتب برنامجًا.

   • في برامج مثل LibreOffice، يكون نقطة البدء غالبًا هي دالة أو كائن تُستدعى من قبل التطبيق الرئيسي. على سبيل المثال، يمكن أن تكون هناك دوال تُستدعى عند فتح ملف أو تشغيل أمر معين.

3. ما معنى مصطلحات مثل pImpl، Impl التي أجدها بشكل متكرر داخل الكلاسات؟

   • pImpl هو اختصار لـ “pointer to implementation”، وهو نمط تصميم يستخدم لإخفاء تفاصيل التنفيذ من المستخدمين والحفاظ على واجهة برمجة التطبيقات (API) نظيفة. Impl هو اختصار لـ “implementation”، ويُستخدم لتمثيل هيكل البيانات الفعلي للكائن.

أخيرًا، يُنصحني البعض بفهم شيفرات البرمجة الكبيرة باستخدام debugger، ولكني لا أفهم كيف يمكنني استخدامه هنا خاصةً دون معرفة نقطة الدخول.

كيف يتم كتابة الشيفرة البرمجية لبرمجيات كبيرة؟

عملية كتابة الشيفرة البرمجية لبرمجيات كبيرة تختلف عن كتابة البرامج الصغيرة. في البرامج الكبيرة، يتم التركيز على تقسيم الشيفرة إلى وحدات صغيرة قابلة لإعادة الاستخدام وسهلة الصيانة، وهذا يعتمد على العديد من المبادئ والممارسات الهندسية للبرمجيات. من أهم هذه المبادئ:

1. تقسيم البرنامج: يتم تقسيم البرنامج إلى وحدات صغيرة تعرف باسم “الوحدات الوظيفية” (functional units) أو “المكونات” (components)، ويتم إعادة استخدام هذه الوحدات في أجزاء متعددة من البرنامج.

2. استخدام تقنيات البرمجة الكائنية: يستخدم البرنامج الكائني (Object-Oriented Programming) لتنظيم الشيفرة في هياكل بيانات تعكس هياكل البيانات الحقيقية في المشكلة المعالجة.

3. استخدام التصميم القائم على الخدمات (Service-Oriented Design): يقوم بتقسيم البرنامج إلى خدمات صغيرة تعمل بشكل مستقل وتعتمد على واجهات محددة.

4. استخدام أنماط التصميم (Design Patterns): يستخدم أنماط التصميم المعتمدة على الخبرة لحل مشاكل معينة في التصميم البرمجي.

5. استخدام الوثائق الفنية: يجب على المطورين كتابة وثائق فنية مفصلة تصف كيفية عمل البرنامج وكيفية تواصل معه.

6. استخدام أدوات لإدارة الشيفرة: يستخدم المطورون أدوات لإدارة الشيفرة مثل Git لتتبع التغييرات وإدارة النسخ المختلفة من الشيفرة.

7. اختبار الوحدات واختبار النظام: يتم اختبار الشيفرة باستمرار لضمان أنها تعمل كما هو متوقع وتتوافق مع المواصفات.

8. توثيق الشيفرة: يجب على المطورين كتابة تعليقات داخل الشيفرة لشرح كيفية عمل الشيفرة والتعامل معها.

هذه بعض المبادئ الهندسية الرئيسية التي تستخدم في كتابة الشيفرة البرمجية لبرمجيات كبيرة.