Какво е C Programming Language?
Редакционен екип
⚡ Умно обобщение
C Programming Language е структуриран език с общо предназначение, създаден през 1972 г. от Денис Ричи в Bell Labs. Той е машинно независим, бърз и формира основата за системен софтуер, операционни системи, вграден фърмуер и съвременни езици като C++, Java, и Python.
Какво е C Programming Language?
C е език за програмиране с общо предназначение, който е изключително популярен, лесен и гъвкав за използване. Той е структуриран, машинно-независим език, използван за писане на огромна гама от приложения - от операционни системи като Windows и Linux до сложни програми като Oracle база данни, Git и Python преводач.
C често се нарича основата на съвременното програмиране. След като веднъж опознаете C, усвояването на други езици става много по-лесно, защото повечето от тях заимстват неговите концепции. Основното разбиране на компютърната памет също помага, тъй като паметта е от основно значение за почти всяка C програма.
IEEE — десетте най-добри езика за програмиране през 2018 г.
Това ръководство разглежда основите на езика за програмиране C: неговата история, основни команди, ключови приложения, защо все още си струва да се изучава и как работи неговият модел на компилация.
История на езика C
C не се е появил изолирано — той е произлязъл от верига от по-ранни системни езици:
- АЛГОЛ (1960): често наричан бащата на езиците за програмиране. ALGOL въведе структурното програмиране на по-широката общност от разработчици и беше широко възприет в европейските университети.
- БКПЛ (1967): Основен комбиниран език за програмиране, разработен от Мартин Ричардс за писане на системен софтуер.
- Б (1970): въведен от Кен Томпсън в AT&T Bell Laboratories. B наследява много от характеристиките на BCPL и е използван за писане на ранни UNIX инструменти.
In 1972, Денис Ричи създаде C в Bell Laboratories. C е заимствал най-добрите идеи от ALGOL, BCPL и B и е добавил нови концепции, които са го направили по-изразителен от всеки от предшествениците му.
C е силно свързан с UNIX — голяма част от самата операционна система UNIX е пренаписана на C. С разпространението на C отвъд Bell Labs, се появяват търговски компилатори за много платформи и езикът еволюира в множество несъвместими диалекти. За да възстанови последователността, Американският национален институт по стандартизация (ANSI) публикува стандарт за C през 1989, а Международната организация по стандартизация (ISO) го ратифицира през 1990Стандартизираната версия е широко наричана ANSI C..
История на C.
Езици като C++ намлява Java са разработени директно от C и много съвременни езици възприемат неговия синтаксис и конвенции. Следователно C формира основата за голяма част от днешния софтуер.
C Основни команди
Следните команди формират скелета на почти всяка C програма.
| Основна команда на C | Обяснение |
|---|---|
#include <stdio.h> |
Включва стандартния входно-изходен заглавен файл от C библиотеката преди компилация. |
int main() |
Основната функция — изпълнението на всяка C програма, започва оттук. |
{ |
Маркира началото на основния функционален блок. |
/* some_comments */ |
Коментар. Компилаторът игнорира всичко между /* намлява */. |
printf("Hello, World!"); |
Отпечатва изхода на екрана. |
getch(); |
Чете един символ от клавиатурата (нестандартно, използва се главно с Turbo C). |
return 0; |
Прекратява основната функция и връща стойността 0 на операционната система. |
} |
Маркира края на основния функционален блок. |
Къде се използва C? Ключови приложения
C работи на места, където повечето потребители никога не виждат, но неговият отпечатък е огромен. Често срещани области включват:
- Вградени системи и фърмуер на микроконтролери.
- Приложения и драйвери на системно ниво.
- Настолни приложения, включително много продукти на Adobe.
- Уеб браузъри и техните разширения — GoogleХромът съдържа голямо количество C/C++ код.
- Бази данни — MySQL е една от най-популярните бази данни, написана на C.
- Operaсистеми за тинг — на Apple macOS (Дарвин), Microsoft Windows, Linux и исторически Symbian са били изградени с помощта на C.
- Компилатори, езикови среди и интерпретатори.
- Устройства от Интернет на нещата (IoT) и фърмуер за домашна автоматизация.
Защо да учите езика C?
C е основата на много езици за програмиране, така че изучаването на C улеснява усвояването на всеки следващ език. Той въвежда същите типове данни, оператори и управляващи оператори, които ще видите в... C++, Java, Pythonи Отиди.
Основни причини за инвестиране в C са:
- Скорост: C се компилира в нативен код и ви дава прецизен контрол върху паметта.
- Преносимост: Програмите, написани на C, могат да бъдат прекомпилирани и изпълнявани на почти всяка платформа.
- Структура: C програмата е разделена на модули, което улеснява тестването, поддръжката и отстраняването на грешки.
- Компактно ядро: C има само 32 ключови думи, няколко типа данни и мощна вградена библиотека.
- Разширяемост: Можете да добавяте свои собствени функции към библиотека и да ги извиквате, сякаш са вградени.
- Стойност на кариерата: Ролите, свързани с вградени системи, ядро и високопроизводителни системи, все още изискват силни C умения.
Как C Programming Language Върши работа
C е компилиран език. Компилаторът чете изходния код и създава обектен файл, който машината може да разбере. След това линкерът комбинира един или повече обектни файлове (и всички библиотеки, към които се позовавате) в един изпълним файл, който може да се изпълнява на целевата платформа. Диаграмата по-долу показва пълния процес на изпълнение.
Предлагат се много компилатори – онлайн и офлайн – и всички те следват един и същ процес. Популярните варианти включват:
- GCC — колекцията от компилатори на GNU, де факто стандартът за Linux и много вградени системи.
- Кланг — LLVM-базираният фронтенд, използван по подразбиране на macOS.
- MinGW — Минималистичен GNU за Windows, довежда GCC до Windows потребители.
- Преносим C компилатор (pcc).
- Турбо C — класическият компилатор, който все още се използва в много академични курсове.
Предимства и недостатъци на C
Таблицата по-долу обобщава компромисите, които трябва да прецените, преди да изберете C за нов проект.
| Предимства | Недостатъци |
|---|---|
| Бърз, ниско ниво на достъп до паметта и хардуера. | Ръчното управление на паметта води до грешки като течове и препълване на буфера. |
| Преносим между различни архитектури и операционни системи. | Няма вградена обектна ориентация или генерични типове. |
| Компактен синтаксис само с 32 ключови думи. | Няма вградена предпазна мрежа — недефинираното поведение може да доведе до тих срив. |
| Огромна екосистема от компилатори, дебъгери и библиотеки. | Многословен за код на приложения на високо ниво в сравнение със скриптови езици. |
| Foundation за съвременните езици — уменията се прехвърлят лесно. | По-бавна производителност за задачи, където управляваните езици биха били достатъчни. |
Най-добри практики при писане на C
Следните навици поддържат C кодовите бази четливи, преносими и без често срещани грешки в паметта:
- Активиране на предупреждения: компилирай с
-Wall -Wextra -Werrorтака че фините проблеми провалят изграждането. - Инициализиране на променливи: никога не четете от променлива, на която не е присвоена стойност.
- Проверете върнатите стойности:
malloc, файлов входно/изходен процес и системните извиквания сигнализират за всички грешки чрез кодове за връщане. - Сдвояване на всеки
mallocсfree: използвайте статичен анализ или AddressSanitizer, за да откриете течове. - Предпочитайте по-безопасни функции за низове: употреба
snprintfвместоsprintfнамляваstrncpyс внимание. - Използвайте предпазители за заглавки: защитете всеки заглавен файл с
#ifndef / #define / #endifпазач. - Облегнете се на стандарта: пишете преносим ANSI/C99/C11 код, освен ако нямате убедителна причина да използвате разширения на компилатора.
