Что такое C Programming Language?

Автор: Бенджамин Уокер Бенджамин Уокер
Hours обновлено

⚡ Умное резюме

C Programming Language Это универсальный структурированный язык программирования, созданный в 1972 году Деннисом Ричи в Bell Labs. Он независим от машины, быстр и лежит в основе системного программного обеспечения, операционных систем, встроенного ПО и современных языков программирования, таких как... C++, Java и Python.

  • 🧱 Сначала изучите основы: Освойте заголовочные файлы, функцию main, printf и фигурные скобки, прежде чем переходить к указателям, структурам и динамической памяти.
  • 🇧🇷 Узнайте историю: ALGOL → BCPL → B → C — это преемственность; стандарт ANSI C был окончательно разработан в 1989 году и ратифицирован ISO в 1990 году.
  • ⚙️ Понимание процесса компиляции: Компилятор генерирует объектные файлы, а компоновщик объединяет их в единый исполняемый файл, который запускается на целевой машине.
  • 🌍 Применяйте это повсеместно: Язык C используется в операционных системах, базах данных, браузерах, встроенном программном обеспечении, устройствах Интернета вещей и инструментальных средствах компиляции.
  • 🤖 Сочетайте язык C с инструментами искусственного интеллекта: Искусственный интеллект помогает пользователям объяснять ошибки указателей, предлагать более безопасные функции и преобразовывать запросы на простом английском языке в компилируемые фрагменты кода на языке C.
Читать

C Programming Language

Что такое C Programming Language?

C Это универсальный язык программирования, чрезвычайно популярный, простой и гибкий в использовании. Это структурированный, машинно-независимый язык, используемый для написания огромного количества приложений — от операционных систем, таких как... Windows и Linux для сложных программ, таких как Oracle база данных, Git и Python переводчик.

Язык C часто называют основой современного программирования. Освоив C, вы значительно упростите изучение других языков, поскольку большинство из них заимствуют его концепции. Базовое понимание компьютерной памяти также полезно, поскольку память является центральным элементом практически каждой программы на C.

C Programming Language

IEEE — десятка лучших языков программирования в 2018 году.

В этом руководстве рассматриваются основы языка программирования C: его история, основные команды, ключевые области применения, почему его по-прежнему стоит изучать и как работает его модель компиляции.

История языка C

Язык C не возник изолированно — он вырос из цепочки более ранних системных языков:

  • АЛГОЛ (1960): ALGOL часто называют отцом языков программирования. Он познакомил широкое сообщество разработчиков со структурным программированием и получил широкое распространение в европейских университетах.
  • BCPL (1967): Базовый комбинированный язык программирования, разработанный Мартином Ричардсом для написания системного программного обеспечения.
  • Б (1970): Библиотека B была разработана Кеном Томпсоном в AT&T Bell Laboratories и унаследовала многие особенности BCPL и использовалась для написания ранних инструментов UNIX.

История языка C

In 1972Деннис Ричи создал C в Bell Laboratories. C позаимствовал лучшие идеи из ALGOL, BCPL и B, а также добавил новые концепции, которые сделали его более выразительным, чем любой из его предшественников.

Язык C тесно связан с UNIX — значительная часть операционной системы UNIX была переписана на C. По мере распространения C за пределы Bell Labs появились коммерческие компиляторы для многих платформ, и язык развился в несколько несовместимых диалектов. Для восстановления согласованности Американский национальный институт стандартов (ANSI) опубликовал стандарт C на языке C. 1989и Международная организация по стандартизации (ISO) ратифицировала его в 1990Стандартизированная версия широко известна как АНСИ С.

История C

История С.

Такие языки, как C++ и Java Языки программирования C были разработаны непосредственно на основе C, и многие современные языки переняли его синтаксис и соглашения. Таким образом, C составляет основу значительной части современного программного обеспечения.

C Основные команды

Следующие команды составляют основу практически любой программы на языке C.

Базовая команда C объяснение
#include <stdio.h> Перед компиляцией включает стандартный заголовочный файл ввода-вывода из библиотеки C.
int main() Основная функция — выполнение любой программы на языке C — начинается здесь.
{ Отмечает начало основного функционального блока.
/* some_comments */ Комментарий. Компилятор игнорирует всё, что находится между этими строками. /* и */.
printf("Hello, World!"); Выводит информацию на экран.
getch(); Считывает один символ с клавиатуры (нестандартная функция, в основном используется с Turbo C).
return 0; Завершает основную функцию и возвращает операционной системе значение 0.
} Отмечает конец основного функционального блока.
Не пропустите:

Где используется язык C? Ключевые области применения.

Язык C работает там, где большинство пользователей его никогда не видят, но его влияние огромно. К распространенным областям относятся:

  1. Встроенные системы и микроконтроллерное программное обеспечение.
  2. Приложения и драйверы системного уровня.
  3. Настольные приложения, включая многие продукты Adobe.
  4. Веб-браузеры и их расширения — GoogleХром содержит большое количество углерода.C++ код.
  5. Базы данных — MySQL является одной из самых популярных баз данных, написанных на языке C.
  6. Operaсистемы управления — Apple macOS (Дарвин), Microsoft WindowsLinux, а исторически и Symbian, были созданы с использованием языка C.
  7. Компиляторы, среды выполнения языков программирования и интерпретаторы.
  8. Устройства Интернета вещей (IoT) и встроенное программное обеспечение для домашней автоматизации.

Зачем изучать язык C?

Язык C является основой для многих языков программирования, поэтому изучение C упрощает освоение любого последующего языка. Он знакомит с теми же типами данных, операторами и управляющими операторами, которые вы встретите в других языках. C++, Java, Python, и иди.

Основные причины для инвестирования в компанию C:

  • Скорость: Язык C компилируется в машинный код и предоставляет вам точный контроль над памятью.
  • Переносимость: Программы, написанные на языке C, могут быть перекомпилированы и запущены практически на любой платформе.
  • Конструкция: Программа на языке C разделена на модули, что упрощает тестирование, сопровождение и отладку.
  • Компактное ядро: В языке C всего 32 ключевых слова, несколько типов данных и мощная встроенная библиотека.
  • Расширяемость: Вы можете добавлять собственные функции в библиотеку и вызывать их так, как если бы они были встроенными.
  • Ценность карьеры: Для работы с встраиваемыми системами, ядрами операционной системы и высокопроизводительными приложениями по-прежнему требуются хорошие навыки программирования на языке C.

Как C Programming Language Работы

C — это компилируемый язык. Компилятор считывает исходный код и создает объектный файл, понятный машине. Затем компоновщик объединяет один или несколько объектных файлов (и любые используемые библиотеки) в один исполняемый файл, который может быть запущен на целевой платформе. На диаграмме ниже показан полный процесс выполнения.

Как C Programming Language Работы

Доступно множество компиляторов — как онлайн, так и офлайн — и все они используют один и тот же алгоритм работы. Популярные варианты включают:

  • НКУ — Коллекция компиляторов GNU, де-факто стандарт в Linux и многих встроенных системах.
  • лязг — интерфейс на основе LLVM, используемый по умолчанию на macOS.
  • MinGW — Минималистичный GNU для Windows, что приводит к тому, что страны Персидского залива Windows пользователей.
  • Портативный компилятор C (pcc).
  • Turbo C — классический компилятор, до сих пор используемый во многих академических курсах.

Преимущества и недостатки C

В таблице ниже приведено краткое описание компромиссов, которые следует учитывать перед выбором варианта C для нового проекта.

Преимущества Недостатки
Быстрый низкоуровневый доступ к памяти и оборудованию. Ручное управление памятью приводит к таким ошибкам, как утечки памяти и переполнение буфера.
Совместимость с различными архитектурами и операционными системами. Отсутствуют встроенные функции объектно-ориентированного программирования и обобщения.
Компактный синтаксис, содержащий всего 32 ключевых слова. Отсутствует встроенная система защиты — неопределенное поведение может незаметно привести к сбою.
Огромная экосистема компиляторов, отладчиков и библиотек. По сравнению с языками сценариев, код приложений отличается высокой степенью детализации.
Foundation Что касается современных языков, навыки легко переносятся. Снижение производительности при выполнении задач, для которых было бы достаточно управляемых языков программирования.

лучшие практики при написании C

Приведенные ниже рекомендации позволяют сделать код на языке C читаемым, переносимым и свободным от распространенных ошибок, связанных с памятью:

  • Включить предупреждения: скомпилировать с -Wall -Wextra -Werror Поэтому незначительные проблемы приводят к сбою в сборке.
  • Инициализация переменных: Никогда не считывайте данные из переменной, которой не было присвоено значение.
  • Проверьте возвращаемые значения: mallocВвод-вывод файлов и системные вызовы — все они сигнализируют об ошибках с помощью кодов возврата.
  • Соедините каждый malloc с free: Для обнаружения утечек используйте статический анализ или AddressSanitizer.
  • Предпочтительнее использовать более безопасные строковые функции: используют snprintf вместо sprintf и strncpy с осторожностью.
  • Используйте защиту заголовка: защитить каждый заголовок с помощью #ifndef / #define / #endif охранник.
  • Опирайтесь на стандарты: Пишите переносимый код ANSI/C99/C11, если у вас нет веских причин использовать расширения компилятора.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Деннис Ричи создал язык C в 1972 году в Bell Laboratories. Он развил идеи из ALGOL, BCPL и B и использовал C для переработки значительной части операционной системы UNIX в AT&T.

C — это процедурный язык, ориентированный на функции и структурное программирование. C++ добавляет объектно-ориентированный подход, классы, шаблоны и стандартную библиотеку шаблонов, сохраняя при этомping большая часть синтаксиса языка C.

Язык C часто называют языком среднего уровня. Он достаточно высокоуровневый, чтобы быть читаемым и переносимым, но при этом достаточно низкоуровневый, чтобы напрямую манипулировать адресами памяти и регистрами оборудования с помощью указателей.

Стандарт ANSI C определяет 32 зарезервированных ключевых слова. Later В стандарты, такие как C99 и C11, были добавлены еще несколько пунктов, в том числе: inline, _Bool и _Static_assert, но ядро ​​остается небольшим и неизменным.

ANSI C — это версия языка C, стандартизированная Американским национальным институтом стандартов в 1989 году и ратифицированная ISO в 1990 году. Она определяет переносимый синтаксис, стандартную библиотеку и поведение компилятора.

Да. Язык C по-прежнему используется в операционных системах, встроенном программном обеспечении, базах данных, средах выполнения языков программирования и высокопроизводительных библиотеках. Многие инструменты для искусственного интеллекта и Интернета вещей используют C в качестве основы для обеспечения скорости и переносимости.

Искусственный интеллект-ассистенты объясняют ошибки компиляции простым языком и предлагают более безопасные альтернативы рискованным функциям, таким как getsа также познакомить начинающих с концепциями указателей и памяти на примерах.

Да. Искусственный интеллект, помогающий программировать код, преобразует простые запросы, такие как «прочитать CSV-файл и просуммировать второй столбец», в работающие программы на языке C и объясняет каждую функцию, чтобы новички могли повторить материал перед запуском.

Подведем итог этой публикации следующим образом: