Là gì C Programming Language?
Benjamin walker
⚡ Tóm tắt thông minh
C Programming Language là một ngôn ngữ lập trình có cấu trúc, đa năng, được Dennis Ritchie tạo ra vào năm 1972 tại Bell Labs. Nó độc lập với kiến trúc máy, tốc độ nhanh và là nền tảng cho phần mềm hệ thống, hệ điều hành, phần mềm nhúng và các ngôn ngữ lập trình hiện đại như... C++, Javavà Python.
Là gì C Programming Language?
C là một ngôn ngữ lập trình đa năng, cực kỳ phổ biến, đơn giản và linh hoạt khi sử dụng. Đây là một ngôn ngữ có cấu trúc, độc lập với máy tính, được sử dụng để viết rất nhiều ứng dụng — từ các hệ điều hành như... Windows và Linux cho các chương trình phức tạp như sau: Oracle cơ sở dữ liệu, Git và Python thông dịch viên.
Ngôn ngữ lập trình C thường được gọi là nền tảng của lập trình hiện đại. Khi đã nắm vững C, việc học các ngôn ngữ khác sẽ dễ dàng hơn nhiều vì hầu hết chúng đều kế thừa các khái niệm từ C. Hiểu biết cơ bản về bộ nhớ máy tính cũng rất hữu ích, bởi vì bộ nhớ là yếu tố trung tâm trong hầu hết mọi chương trình C.
IEEE — mười ngôn ngữ lập trình hàng đầu năm 2018.
Hướng dẫn này sẽ giới thiệu những kiến thức cơ bản về ngôn ngữ lập trình C: lịch sử, các lệnh cơ bản, các ứng dụng chính, lý do tại sao nó vẫn đáng để học và cách thức hoạt động của mô hình biên dịch.
Lịch sử của ngôn ngữ C
Ngôn ngữ C không xuất hiện một cách độc lập — nó phát triển từ một chuỗi các ngôn ngữ hệ thống trước đó:
- ALGOL (1960): Thường được gọi là cha đẻ của các ngôn ngữ lập trình. ALGOL đã giới thiệu lập trình cấu trúc đến cộng đồng lập trình viên rộng lớn và được áp dụng rộng rãi tại các trường đại học châu Âu.
- BCPL (1967): Ngôn ngữ lập trình cơ bản kết hợp (Basic Combined Programming Language), được Martin Richards thiết kế để viết phần mềm hệ thống.
- B (1970): Được giới thiệu bởi Ken Thompson tại Phòng thí nghiệm Bell của AT&T. Ngôn ngữ B kế thừa nhiều tính năng của BCPL và được sử dụng để viết các công cụ UNIX thời kỳ đầu.
In 1972Dennis Ritchie đã tạo ra C Tại Bell Laboratories, ngôn ngữ lập trình C đã kế thừa những ý tưởng tốt nhất từ ALGOL, BCPL và B, đồng thời bổ sung thêm các khái niệm mới, giúp nó thể hiện ý tưởng một cách rõ ràng hơn bất kỳ ngôn ngữ lập trình tiền nhiệm nào.
Ngôn ngữ lập trình C gắn liền mật thiết với hệ điều hành UNIX — phần lớn hệ điều hành UNIX được viết lại bằng ngôn ngữ C. Khi C lan rộng ra ngoài phạm vi phòng thí nghiệm Bell Labs, các trình biên dịch thương mại xuất hiện cho nhiều nền tảng khác nhau, và ngôn ngữ này đã phát triển thành nhiều phương ngữ không tương thích. Để khôi phục tính nhất quán, Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI) đã ban hành một tiêu chuẩn C vào năm 1966. 1989và Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) đã phê chuẩn nó vào năm 1964. 1990Phiên bản tiêu chuẩn hóa được gọi rộng rãi là... ANSIC.
Lịch sử của C.
Các ngôn ngữ như C++ và Java Các ngôn ngữ lập trình khác được phát triển trực tiếp từ C, và nhiều ngôn ngữ hiện đại áp dụng cú pháp và quy ước của nó. Do đó, C tạo thành nền tảng cho phần lớn phần mềm hiện nay.
C Các lệnh cơ bản
Các lệnh sau đây tạo nên cấu trúc cơ bản của hầu hết mọi chương trình C.
| Lệnh cơ bản của C | Giải thích |
|---|---|
#include <stdio.h> |
Bao gồm tệp tiêu đề đầu vào/đầu ra chuẩn từ thư viện C trước khi biên dịch. |
int main() |
Hàm chính — quá trình thực thi của mọi chương trình C bắt đầu từ đây. |
{ |
Đánh dấu sự bắt đầu của khối chức năng chính. |
/* some_comments */ |
Một bình luận. Trình biên dịch bỏ qua mọi thứ nằm giữa /* và */. |
printf("Hello, World!"); |
In kết quả ra màn hình. |
getch(); |
Đọc một ký tự đơn từ bàn phím (không phải chuẩn, chủ yếu được sử dụng với Turbo C). |
return 0; |
Kết thúc hàm chính và trả về giá trị 0 cho hệ điều hành. |
} |
Đánh dấu sự kết thúc của khối chức năng chính. |
Ngôn ngữ lập trình C được sử dụng ở đâu? Các ứng dụng chính
Hệ điều hành C hoạt động ở những nơi mà hầu hết người dùng không bao giờ nhìn thấy, nhưng phạm vi ảnh hưởng của nó rất lớn. Các khu vực phổ biến bao gồm:
- Hệ thống nhúng và phần mềm điều khiển vi mạch.
- Các ứng dụng và trình điều khiển cấp hệ thống.
- Các ứng dụng máy tính để bàn, bao gồm nhiều sản phẩm của Adobe.
- Trình duyệt web và các tiện ích mở rộng của chúng — GoogleChromium của 's chứa một lượng lớn C/C++ Mã.
- Cơ sở dữ liệu — MySQL là một trong những cơ sở dữ liệu phổ biến nhất được viết bằng ngôn ngữ C.
- Operahệ thống ting — của Apple macOS (Darwin), Microsoft WindowsLinux, và trong quá khứ là Symbian, đều được xây dựng bằng ngôn ngữ C.
- Trình biên dịch, môi trường thực thi ngôn ngữ và trình thông dịch.
- Các thiết bị Internet vạn vật (IoT) và phần mềm tự động hóa nhà ở.
Tại sao nên học ngôn ngữ lập trình C?
C là nền tảng của nhiều ngôn ngữ lập trình, vì vậy học C sẽ giúp bạn dễ dàng tiếp thu mọi ngôn ngữ tiếp theo. Nó giới thiệu các kiểu dữ liệu, toán tử và câu lệnh điều khiển tương tự mà bạn sẽ thấy trong các ngôn ngữ khác. C++, Java, Python, và Đi.
Những lý do chính để đầu tư vào C là:
- Tốc độ: Ngôn ngữ C biên dịch thành mã gốc và cho phép bạn kiểm soát bộ nhớ một cách chi tiết.
- Tính di động: Các chương trình được viết bằng ngôn ngữ C có thể được biên dịch lại và chạy trên hầu hết mọi nền tảng.
- Kết cấu: Một chương trình C được chia thành các mô-đun, điều này giúp việc kiểm thử, bảo trì và gỡ lỗi dễ dàng hơn.
- Lõi nhỏ gọn: Ngôn ngữ C chỉ có 32 từ khóa, một vài kiểu dữ liệu và một thư viện tích hợp mạnh mẽ.
- Khả năng mở rộng: Bạn có thể thêm các hàm của riêng mình vào thư viện và gọi chúng như thể chúng là các hàm tích hợp sẵn.
- Giá trị nghề nghiệp: Các vị trí lập trình nhúng, nhân hệ điều hành và lập trình hiệu năng cao vẫn đòi hỏi kỹ năng lập trình C vững chắc.
Làm thế nào C Programming Language Công trinh
C là một ngôn ngữ biên dịch. Trình biên dịch đọc mã nguồn và tạo ra một tập tin đối tượng mà máy tính có thể hiểu được. Sau đó, trình liên kết sẽ kết hợp một hoặc nhiều tập tin đối tượng (và bất kỳ thư viện nào bạn tham chiếu) thành một tệp thực thi duy nhất có thể chạy trên nền tảng mục tiêu. Sơ đồ bên dưới minh họa toàn bộ quy trình thực thi.
Có rất nhiều trình biên dịch – trực tuyến và ngoại tuyến – và tất cả chúng đều tuân theo cùng một quy trình. Các lựa chọn phổ biến bao gồm:
- GCC — Bộ sưu tập trình biên dịch GNU, tiêu chuẩn thực tế trên Linux và nhiều hệ thống nhúng khác.
- Kêu vang — giao diện người dùng dựa trên LLVM, được sử dụng theo mặc định trên macOS.
- tối thiểuGW — GNU phiên bản tối giản dành cho Windows, đưa GCC đến Windows người sử dụng.
- Trình biên dịch C di động (pcc).
- Turbo C — trình biên dịch kinh điển vẫn được sử dụng trong nhiều khóa học hàn lâm.
Ưu điểm và nhược điểm của C
Bảng dưới đây tóm tắt những sự đánh đổi bạn nên cân nhắc trước khi chọn C cho một dự án mới.
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|---|---|
| Truy cập nhanh chóng, ở cấp độ thấp vào bộ nhớ và phần cứng. | Quản lý bộ nhớ thủ công dễ dẫn đến các lỗi như rò rỉ bộ nhớ và tràn bộ đệm. |
| Có thể sử dụng trên nhiều kiến trúc và hệ điều hành khác nhau. | Không có tính năng lập trình hướng đối tượng hoặc kiểu dữ liệu chung tích hợp sẵn. |
| Cú pháp ngắn gọn chỉ với 32 từ khóa. | Không có cơ chế an toàn tích hợp sẵn — hành vi không xác định có thể gây ra lỗi âm thầm. |
| Hệ sinh thái khổng lồ gồm các trình biên dịch, trình gỡ lỗi và thư viện. | So với các ngôn ngữ lập trình kịch bản, mã ứng dụng cấp cao thường dài dòng hơn. |
| Foundation Đối với các ngôn ngữ hiện đại — kỹ năng dễ dàng chuyển đổi. | Năng suất giảm đối với các tác vụ mà việc sử dụng các ngôn ngữ được quản lý là đủ. |
Các phương pháp tốt nhất khi viết C
Những thói quen dưới đây giúp mã nguồn C dễ đọc, dễ di chuyển và tránh được các lỗi bộ nhớ phổ biến:
- Bật cảnh báo: biên dịch với
-Wall -Wextra -WerrorNhững vấn đề nhỏ nhặt cũng có thể khiến bản dựng thất bại. - Khởi tạo các biến: Không bao giờ đọc dữ liệu từ một biến chưa được gán giá trị.
- Kiểm tra giá trị trả về:
mallocViệc đọc/ghi tệp và các lệnh gọi hệ thống đều báo hiệu lỗi thông qua mã trả về. - Ghép cặp mọi
mallocvới mộtfree: Hãy sử dụng phân tích tĩnh hoặc AddressSanitizer để phát hiện rò rỉ thông tin. - Nên ưu tiên sử dụng các hàm xử lý chuỗi an toàn hơn: sử dụng
snprintfthay vìsprintfvàstrncpyvới sự quan tâm. - Sử dụng bộ bảo vệ đầu trang: bảo vệ mọi tiêu đề bằng một
#ifndef / #define / #endifbảo vệ. - Hãy dựa vào tiêu chuẩn: Hãy viết mã ANSI/C99/C11 có khả năng tương thích cao trừ khi bạn có lý do thuyết phục để sử dụng các phần mở rộng của trình biên dịch.
