Cosa è C Programming Language?
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C Programming Language è un linguaggio strutturato di uso generale creato nel 1972 da Dennis Ritchie presso i Bell Labs. È indipendente dalla macchina, veloce e costituisce la base per il software di sistema, i sistemi operativi, il firmware embedded e i linguaggi moderni come C++, Javae Python.
Cosa è C Programming Language?
C è un linguaggio di programmazione generico estremamente popolare, semplice e flessibile da usare. È un linguaggio strutturato e indipendente dalla macchina, utilizzato per scrivere una vasta gamma di applicazioni, dai sistemi operativi come Windows e Linux a programmi complessi come il Oracle database, Git e il Python interprete.
Il linguaggio C è spesso considerato il fondamento della programmazione moderna. Una volta appreso il C, imparare altri linguaggi diventa molto più semplice perché la maggior parte di essi ne riprende i concetti. Anche una conoscenza di base della memoria del computer è utile, poiché la memoria è fondamentale in quasi tutti i programmi in C.
IEEE - I dieci linguaggi di programmazione più popolari nel 2018.
Questa guida illustra le basi del linguaggio di programmazione C: la sua storia, i comandi fondamentali, le principali applicazioni, i motivi per cui vale ancora la pena impararlo e il funzionamento del suo modello di compilazione.
Storia del linguaggio C
Il linguaggio C non è nato in isolamento, ma si è sviluppato a partire da una catena di linguaggi di sistema precedenti:
- ALGOL (1960): Spesso definito il padre dei linguaggi di programmazione, ALGOL ha introdotto la programmazione strutturata nella più ampia comunità di sviluppatori ed è stato ampiamente adottato nelle università europee.
- BCPL (1967): Il linguaggio di programmazione combinato di base (BCLL), progettato da Martin Richards per la scrittura di software di sistema.
- B (1970): Introdotto da Ken Thompson presso i laboratori AT&T Bell, B ereditò molte caratteristiche di BCPL e fu utilizzato per scrivere i primi strumenti UNIX.
In 1972Dennis Ritchie ha creato C Presso i Bell Laboratories, il linguaggio C ha tratto il meglio delle idee da ALGOL, BCPL e B, aggiungendo nuovi concetti che lo hanno reso più espressivo di qualsiasi suo predecessore.
Il linguaggio C è fortemente associato a UNIX: gran parte del sistema operativo UNIX stesso è stato riscritto in C. Con la diffusione del C oltre i Bell Labs, sono apparsi compilatori commerciali per molte piattaforme e il linguaggio si è evoluto in molteplici dialetti incompatibili. Per ripristinare la coerenza, l'American National Standards Institute (ANSI) ha pubblicato uno standard C nel 2018. 1989e l'Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO) l'ha ratificata nel 1990La versione standardizzata è comunemente chiamata ANSI-C.
Storia di C.
Lingue come C++ and Java Sono stati sviluppati direttamente dal linguaggio C, e molti linguaggi moderni ne adottano la sintassi e le convenzioni. Il C costituisce quindi il fondamento di gran parte del software odierno.
C Comandi di base
I seguenti comandi costituiscono lo scheletro di quasi ogni programma in C.
| Comando base C | Spiegazione |
|---|---|
#include <stdio.h> |
Include il file di intestazione standard di input/output della libreria C prima della compilazione. |
int main() |
La funzione principale: l'esecuzione di ogni programma C inizia qui. |
{ |
Segna l'inizio del blocco di funzioni principale. |
/* some_comments */ |
Un commento. Il compilatore ignora tutto ciò che si trova tra /* and */. |
printf("Hello, World!"); |
Stampa l'output sullo schermo. |
getch(); |
Legge un singolo carattere dalla tastiera (funzione non standard, utilizzata principalmente con Turbo C). |
return 0; |
Termina la funzione principale e restituisce il valore 0 al sistema operativo. |
} |
Indica la fine del blocco di funzioni principale. |
Dove viene utilizzato il linguaggio C? Applicazioni principali
Il linguaggio C viene eseguito in posizioni che la maggior parte degli utenti non vede mai, ma la sua impronta ecologica è enorme. Le aree comuni includono:
- Sistemi embedded e firmware per microcontrollori.
- Applicazioni e driver a livello di sistema.
- Applicazioni desktop, inclusi molti prodotti Adobe.
- Browser web e relative estensioni — GoogleIl cromo contiene una grande quantità di C/C++ codice.
- Database — MySQL è uno dei database più popolari scritti in C.
- Operasistemi di ting — di Apple macOS (Darwin), Microsoft WindowsLinux e, storicamente, Symbian sono stati tutti sviluppati utilizzando il linguaggio C.
- Compilatori, ambienti di runtime dei linguaggi e interpreti.
- Dispositivi Internet delle cose (IoT) e firmware per la domotica.
Perché imparare il linguaggio C?
Il C è la base per molti linguaggi di programmazione, quindi imparare il C rende più facile apprendere ogni linguaggio successivo. Introduce gli stessi tipi di dati, operatori e istruzioni di controllo che vedrai in C++, Java, Python, e vai.
I principali motivi per investire in C sono:
- Velocità: Il linguaggio C viene compilato in codice nativo e offre un controllo preciso sulla memoria.
- portabilità: I programmi scritti in C possono essere ricompilati ed eseguiti praticamente su qualsiasi piattaforma.
- struttura: Un programma in linguaggio C è suddiviso in moduli, il che ne facilita il test, la manutenzione e il debug.
- Nucleo compatto: Il linguaggio C ha solo 32 parole chiave, diversi tipi di dati e una potente libreria integrata.
- Estensibilità: È possibile aggiungere le proprie funzioni a una libreria e richiamarle come se fossero integrate.
- Valore professionale: I ruoli in ambito embedded, kernel e ad alte prestazioni richiedono ancora solide competenze in linguaggio C.
Come C Programming Language Lavori
Il linguaggio C è un linguaggio compilato. Il compilatore legge il codice sorgente e produce un file oggetto comprensibile alla macchina. Il linker, quindi, combina uno o più file oggetto (e le librerie a cui si fa riferimento) in un singolo eseguibile che può essere eseguito sulla piattaforma di destinazione. Il diagramma seguente mostra l'intero flusso di esecuzione.
Sono disponibili molti compilatori, sia online che offline, e tutti seguono la stessa pipeline. Tra i più diffusi figurano:
- GCC — la GNU Compiler Collection, lo standard di fatto su Linux e su molti sistemi embedded.
- clangore — il front-end basato su LLVM, utilizzato di default su macOS.
- MinGW — GNU minimalista per Windows, porta il GCC a Windows utenti.
- Compilatore C portatile (pcc).
- Turbo C — il compilatore classico ancora utilizzato in molti corsi accademici.
Vantaggi e svantaggi di C
La tabella seguente riassume i compromessi da valutare prima di scegliere C per un nuovo progetto.
| Vantaggi | Svantaggi |
|---|---|
| Accesso rapido e di basso livello alla memoria e all'hardware. | La gestione manuale della memoria introduce bug come perdite di memoria e overflow del buffer. |
| Portabile su diverse architetture e sistemi operativi. | Nessuna funzionalità integrata di orientamento agli oggetti o generici. |
| Sintassi compatta con sole 32 parole chiave. | Nessuna rete di sicurezza integrata: i comportamenti non definiti possono causare arresti anomali silenziosi. |
| Un vasto ecosistema di compilatori, debugger e librerie. | Rispetto ai linguaggi di scripting, il codice applicativo di alto livello risulta più prolisso. |
| Foundation per le lingue moderne: le competenze si trasferiscono facilmente. | Produttività inferiore per le attività in cui sarebbero sufficienti i linguaggi gestiti. |
Migliori pratiche quando si scrive C
Le abitudini descritte di seguito mantengono i codebase C leggibili, portabili e privi dei comuni bug di memoria:
- Abilita gli avvisi: compilare con
-Wall -Wextra -Werrorquindi problemi sottili impediscono la compilazione. - Inizializza le variabili: Non leggere mai da una variabile a cui non è stato assegnato un valore.
- Verifica i valori restituiti:
mallocLe operazioni di I/O su file e le chiamate di sistema segnalano tutti gli errori tramite codici di ritorno. - Abbina ogni
malloccon unafree: Utilizza l'analisi statica o AddressSanitizer per individuare le perdite di memoria. - Preferisci funzioni di stringa più sicure: uso
snprintfinvece disprintfandstrncpycon cura. - Utilizzare protezioni per collettori di scarico: proteggere ogni intestazione con un
#ifndef / #define / #endifguardia. - Affidati allo standard: Scrivi codice ANSI/C99/C11 portabile a meno che tu non abbia un motivo valido per utilizzare le estensioni del compilatore.
