C — это достаточно «древний» язык программирования, он сформировался в начале 70-х. Не смотря на это, C — живой язык в том смысле, что он активно применяется в настоящее время. Он был придуман, использовался и используется для написания частей программного кода Unix-подобных операционных систем. Также на нем пишут утилиты, компиляторы и реже прикладные программы. Поэтому C называют системным языком программирования.
Его живучесть можно объяснить тем, что принципы работы операционных систем относительно универсальны, они не подвержены тому прогрессу и разнообразию, которые можно наблюдать в среде десктопного и мобильного ПО, Web-приложений. C не является языком достаточно высокого уровня, он ближе к архитектуре компьютера. В результате программы на C получаются более быстрыми.
C в чистом виде не поддерживает объектно-ориентированного программирования (хотя есть библиотека, в которой эмулируются возможности ООП). Поддержка ООП реализована в C++. Хотя последний возник на основе языка C, он не является его «продолжением», а представляет собой отдельный язык, который можно изучать, не зная C. Однако изучение C полезно перед знакомством с его «продвинутым младшим братом», т.к. синтаксис языков похож, C не перегружает мозг начинающего программиста сверхвозможностями и приучает к пониманию сути происходящего.
Я пытался изучить программирование с нуля за 7 дней и вот что получилось в итоге
Подходит ли C для первого знакомства с программированием? Если вы не обучаетесь в вузе по специальности, связанной с IT, то нет. C предполагает понимание организации и принципов работы аппаратного обеспечения, в частности – памяти. Здесь многое делается с помощью указателей, они играют ключевую роль; эта тема достаточно сложная для понимания и обычно не изучается в школе.
Конечно, с помощью C можно изучать основы программирования и не изучать при этом указатели. Однако человек будет думать, что знает C, мало зная о нем по существу. Язык C был создан разбирающимися в устройстве «железа» профессиональными программистами для написания операционной системы UNIX. Его не задумывали как язык для обучения начинающих.
Среды и компиляторы для программирования на C
Если вы пользуетесь одним из дистрибутивов GNU/Linux, вам подойдет любой текстовый редактор с подсветкой синтаксиса, также понадобятся GCC и терминал.
Существуют редакторы для программистов, включающие различные дополнения, в том числе терминал, просмотр каталогов и др. Например, Geany или Atom.
C – компилируемый язык программирования. В GNU/Linux для получения исполняемых файлов используется GCC – набор компиляторов, включающий в том числе компилятор для C. Чтобы из исходного файла (обычно таким файлам дают расширение *.с) получить исполняемый, надо выполнить в терминале команду примерно следующего вида:
gcc -o hello hello.c
, где gcc — команда, запускающая программу, выполняющую компиляцию и иные действия; -o – ключ, сообщающий, что мы вручную указываем имя исполняемого файла; hello – имя получаемого исполняемого файла; hello.c – имя файла с исходным кодом. Имя исполняемого файла можно не указывать:
gcc hello.c
В этом случае исполняемый файл будет иметь имя по умолчанию a.out.
Для Windows существует свой набор компиляторов – MinGW. Его можно использовать самостоятельно, однако он входит в состав простой среды разработки Dev-C++, которая может оказаться хорошим выбором для обучения программированию на языках C и С++.
При сохранении выбирайте тип файла «C source files (*.c)». Компиляция и запуск программы выполняется при нажатии клавиши F9. После исполнения программа сразу закрывается и результат невозможно увидеть. Чтобы этого не происходило, прописывают две дополнительные строки: #include и getch(). (Возможно это не актуально для более новой версии Dev-C++.)
«Hello World» в GNU/Linux:
#include int main () { printf («Hello Worldn»); }
«Hello World» в Windows:
#include #include int main () { printf («Hello Worldn»); getch(); }
С другой стороны, существует большое количество кроссплатформенных сред разработки. Например, Eclipse + модуль CDT, KDevelop, CLion.
«Hello World» на C
На примере простейшей программы сразу отметим некоторые особенности языка программирования C.
В языке C роль основной ветки программы берет на себя функция main(). Она является точкой входа в программу. Эта функция всегда должна присутствовать в законченной программе на языке C, и исполнение программы начинается именно с нее. Однако объявленные внутри нее переменные не являются глобальными, их область видимости простирается только на main(). Тем не менее в языке программирования C почти весь программный код заключается в функции, и функция main() является главной и обязательной.
По умолчанию функция main() возвращает тип данных int, поэтому можно не указывать тип возвращаемых данных. Однако компилятор в этом случае выносит предупреждение.
Функция printf() предназначена для вывода данных. Ее назначение аналогично функции print() в Python. Однако функция printf() после вывода не выполняет переход на новую строку. Поэтому для перехода используется специальный символ, который обозначается комбинацией n.
Выражения на языке C разделяются точкой с запятой.
В языке C функции ввода-вывода не являются частью языка. Например, в Python нам не надо импортировать никакой модуль, чтобы пользоваться функциями print() и input(). В C мы не можем просто вызвать функцию printf(), т. к. в самом C ее просто нет. Эту функцию, а также ряд других, можно подключить с помощью заголовочного файла stdio.h. Именно для этого в начале программы прописана строка #include . Include с английского переводится как «включить», а stdio есть сокращение от «стандартный ввод-вывод (input-output)».
В заголовочных файлах (они оканчиваются на *.h) обычно содержаться объявления тех или иных функций. Объявление — это просто описание функции: какие параметры она принимает и что возвращает. Сам код функции (определение) находится не в заголовочном файле, а в библиотеках (других файлах), которые могут быть уже скомпилированы и расположены в системных каталогах. Перед компиляцией программы запускается препроцессор языка C. Помимо прочего он включает в начало файла программы содержимое указанных в ней заголовочных файлов.
Закомментируйте 1 первую строчку кода программы HelloWorld. Попробуйте скомпилировать программу. Удалось ли получить исполняемый файл? Какое предупреждение выдал компилятор?
1 // — однострочный комментарий на языке C; /* … */ — многострочный комментарий на языке C.
Источник: younglinux.info
Разработка на C++ с нуля в 2022 году: дорожная карта
Изучить программирование на C++ с нуля не так-то просто, и мы решили составить понятную дорожную карту, которая структурирует процесс обучения:
Роадмап по изучению C++ включил в себя следующие блоки:
- Синтаксис
- Объектно-ориентированное программирование
- Операционные системы
- Исключения и многопоточность
- Фреймворки и библиотеки
- IDE
- Выводы
Разберём каждый из них более подробно.
Синтаксис
Начнём с того, что язык С++ компилируемый, то есть трансляция кода с языка высокого уровня на инструкции машинного кода происходит не в момент выполнения, а в процессе создания исполняемого файла.
Объявление переменных в C++ стандартное, а именно:
/*тип данных*/ /*идентификатор*/;
Тип данных может быть любым, будь то int , bool или char , а переменные должны удовлетворять правилам именования переменных в C/C++. Имя переменной не должно:
- начинаться с цифры;
- включать символы, например / , : , * , ? , » , < , >, | .
Всё, что начинается с символа # , в C++ называется директивами препроцессора. Каждая такая директива прописывается в отдельной строке.
Допустим, #include подключает возможность работы с вводом с клавиатуры и выводом на экран. #include в C++ аналогична import в Java или Python.
При этом в C++, в отличие от многих других языков программирования, по умолчанию доступно мало всего. За исключением совсем базового набора, почти всё требует #include .
#include using namespace std; int main() < int a, b; cin >> a >> b; int s = a + b; cout
using namespace std подключает пространство имён std . Без этой строки многие стандартные функции, типы, переменные и многое другое надо было бы писать с префиксом std:: . Так, в примере выше мы бы писали std::cin вместо cin .
Программист-разработчик C/C++ АО «Гринатом» , , можно удалённо , По итогам собеседования
Почитайте также об указателях в C++. Из статьи вы узнаете, зачем они нужны, когда использовать и чем отличаются от обращения к объекту напрямую.
А вот ссылка в языке C++ — это тип переменной , который работает как псевдоним другого объекта или значения. Всего в языке поддерживается три типа ссылок:
- Ссылки на неконстантные значения.
- Ссылки на константные значения.
- rvalue-ссылки.
Объектно-ориентированное программирование
Программирование на языке C++ подчиняется принципам ООП, и если вы о них не знаете, рекомендуем изучить тему с нуля и воспользоваться нашей шпаргалкой.
Об ООП на примере плюсов хорошо рассказали в этом видео:
Всё, как и в других ООП-языках. Но что ещё важно знать?
- Конструктор — специальный метод класса для инициализации элементов класса некоторыми начальными значениями.
- Деструктор — специальный метод класса для уничтожения элементов класса. Чаще всего используют, когдапри создании объекта класса, в конструкторе был динамически выделен участок памяти, и эту память нужно очистить.
Перед тем, как продолжить углубление в разработку на C++ с нуля, изучите перегрузку операторов и перегрузку функций.
Операционные системы
К бинарным единицам в C++ относятся:
- Исполняемый файл, содержащий программу, которая может быть выполнена компьютером.
- Статическая библиотека — состоит из подпрограмм, которые компилируются и линкуются с программой.
- Динамическая библиотека — состоит из подпрограмм, которые подгружаются в программу во время её выполнения.
В плюсах предусмотрено статическое, автоматическое и динамическое выделение памяти. На последнем остановимся чуть подробнее.
Когда вы динамически выделяете память, то как бы просите ОС зарезервировать часть этой памяти для использования вашей программой. Если операционная система может выполнить этот запрос, то возвращается адрес этой памяти обратно в вашу программу. С этого момента и в дальнейшем ваша программа сможет использовать данную память. Когда память уже не нужна, возвращаете её обратно ОС для распределения между другими запросами.
В отличие от статического или автоматического выделения памяти, программа самостоятельно отвечает за запрос и обратный возврат динамически выделенной памяти.
Исключения и многопоточность
В языке C++ оператор throw сигнализирует об исключении или ошибке. Для использования этого оператора пишется ключевое слово throw и значение любого типа данных, которое нужно задействовать. Как правило, этим значением является код ошибки, описание проблемы или настраиваемый класс-исключение:
throw -1; //генерация исключения int throw ENUM_INVALID_INDEX; //генерация исключения enum throw MyException(«Fatal Error»); //генерация исключения с использованием объекта класса MyException
Поиск исключений реализовывается через стандартную для большинства языков программирования конструкцию try/catch . Блок try действует как наблюдатель в поисках исключений, которые были выброшены каким-либо из операторов в этом же блоке. catch , в свою очередь, используется для определения блока код, который обрабатывает исключения определённого типа данных.
char *a; try < a = new char[10]; >catch (. ) < //»a» не создан — обработать ошибку распределения памяти, //выйти из программы и т.п. >//»a» успешно создан, продолжаем выполнение
О многопоточности и соответствующих языков стандартах доступнее всего написано в документации.
Фреймворки и библиотеки
Нет, мы не случайно перепрыгнули пункт с основными навыками, который представлен в дорожной карте по программированию на C++ с нуля. Всё, что касается систем контроля версий, оформления кода, логирования и работы с cmd, — это всё общие принципы, которые необходимо освоить для работы с любым языком программирования.
Что же касается фреймворков и библиотек, это куда более специфическая тема. Затронем наиболее интересные.
Boost
Это набор библиотек , которые расширяют функциональность C++. Предоставляет удобный кроссплатформенный интерфейс. Boost по-прежнему очень популярен, хотя многое и было интегрировано в новые стандарты C++. Так, в C++20 даже есть часовые пояса, для которых ранее активно использовался Boost.
OpenCV, ITK, VTK
Классическое решение для реализации компьютерного зрения. Даже с использованием нейронных сетей требуется много пред- и постобработки. OpenCV, ITK и VTK являются наиболее удобными библиотеками под эти задачи.
Tensorflow и PyTorch
Оба инструмента являются фреймворками для оценки нейронных сетей. Их также можно использовать для обучения нейронных сетей, но это редкое явление для C++. Гораздо проще обучать нейронную сеть на языке более высокого уровня (почти это Python). А вот когда у вас уже есть обученная нейронная сеть, вы можете написать оценку качества обученности модели на C++.
Tensorflow и PyTorch — мощные инструменты со своими преимуществами и недостатками. PyTorch становится популярным в научно-исследовательских кругах, тогда как Tensorflow — единственный выбор для работы со многими TPU (Tensor Processing Units, такими как Google Coral и Jetson Nano).
pybind/pybind11
если вам нужно привязать объекты C++ к Python, это самый популярный и простой способ. Доступный пример использования pybind11 на русском языке.
Protobuf
Набирает популярность. Protobuf — это механизм сериализации, основанный на двоичном коде, поэтому он быстрый и компактный. Был предложен Google как эффективная бинарная альтернатива текстовому формату XML.
MKL и OpenBLAS
Когда нужно реализовать математические алгоритмы с интенсивными вычислениями, которые должны работать с большим объемом данных, одна из этих библиотек просто необходима. MKL является стандартом для среды Windows, а OpenBLAS более популярна, когда требуется лицензия open source.
IDE
Для всего, что связано с Windows, Visual Studio по-прежнему остаётся лучшей средой разработки, наиболее популярной и даже не сравнимой с любой другой IDE при программировании на C++ для Windows.
Для остального есть Visual Studio Code: он подходит для любого языка программирования, включая C++, потому что расширяемый, легковесный и удобный в использовании.
Самое плохое в Visual Studio и некоторых других IDE в том, что они тяжёлые и порой медленные. А Visual Studio Code работает быстро и делает программирование действительно увлекательным. Хоть, надо признать, в этой среде не хватает некоторых необходимых функций для разработки на C++ под Windows.
Выводы
11 бесплатных курсов по C++
Бесплатный вебинар «Как зарабатывать 150 000+ ₽ в месяц на создании сайтов и приложений» от Code Breakers
Бесплатный вебинар, в ходе которого вы узнаете, как можно зарабатывать на создании сайтов и приложений без знания программирования.
Кто проводит вебинар:
Анна Радзиевская
- Основатель крупнейшей в России и СНГ онлайн-школы No-code разработки — Code Breakers
- Приглашённый спикер во ФРИИ, «Сбер» «Ростелеком», EpicGrowth, ProductStar, МФТИ, НИУ ВШЭ
- Колумнист в «РБК», «Ведомости», «Известия», RB.RU, «Секрет Фирмы», VC.RU и других популярных изданиях
- Имеет опыт запуска стартапов в РФ, США и Европе
2. «Программирование на C++» от Computer Science Centre
Язык: русский.
Длительность: 41 урок, длительность видео 10 часов.
Формат обучения: видеоуроки + дополнительные материалы + тесты + интерактивные задачи.
Уровень сложности: курс рассчитан на студентов, владеющих синтаксисом хотя бы одного структурного языка программирования (C, Pascal, Java, Fortran и др.).
Обратная связь: нет.
Программа обучения:
- Обзор языка C ++.
- История языка C++.
- Характеристики языка C++.
- Зачем нужен компилятор?
- Структура кода на C++.
- Как компилируется программа на C++.
- Введение в синтаксис C++, часть 1.
- Введение в синтаксис C++, часть 2.
- Как выполняются программы на C++.
- Стек вызовов.
- Указатели и массивы.
- Использование указателей.
- Ссылки.
- Динамическая память.
- Многомерные массивы.
- Строки и ввод-вывод.
- Структуры.
- Методы.
- Конструкторы и деструкторы.
- Объекты и классы.
- Модификаторы доступа.
- Константность.
- Конструктор копирования и оператор присваивания.
- Класс массивов.
- Наследование.
- Перегрузка.
- Виртуальные методы.
- Таблица виртуальных методов.
- Объектно-ориентированное программирование.
- Особенности наследования в C++.
- Перегрузка операторов.
- Правила переопределения операторов.
- Умные указатели.
- Ключевые слова static и inline.
- Ключевое слово friend.
- Шаблон проектирования Singleton.
- Перегрузка операторов.
- Правила переопределения операторов.
- Умные указатели.
- Ключевые слова static и inline.
- Ключевое слово friend.
- Шаблон проектирования Singleton.
- Шаблоны классов.
- Шаблоны функций.
- Специализация шаблонов.
- Ещё о шаблонах.
- Заключительный урок.
Особенности курса:
- В процессе обучения затрагиваются типичные ошибки, которые приводят к ухудшению читабельности кода и некорректной работе созданной программы.
- Курс подготовлен при поддержке компании JetBrains.
О преподавателях:
- Александр Смаль — cотрудник лаборатории математической логики ПОМИ РАН. Преподаватель Computer Science центра и ИТМО.
- Михаил Кринкин — преподаватель СПбАУ.
3. «Основы C++» от LoftSchool
Язык: русский.
Длительность: 145 уроков.
Формат обучения: текстовые уроки + практические задания + итоговый тест.
Уровень сложности: для начинающих и продолжающих, знакомыми с принципами структурного программирования.
Обратная связь: нет.
Что узнаете и чему научитесь:
- Пониманию основ языка C++ и программирования в целом.
- Основам разработки ПО.
- Работе с переменными и основными типами данных.
- Применению операторов в C++.
- Перегрузке операторов.
- Работе с переменными.
- Основам ООП.
- Пониманию принципов наследования.
- Использованию библиотек C++.
- Созданию игр на C++.
- Решению типовых проблем, возникающих в процессе программирования на С++.
5. «Основы C++. Программирование для начинающих» от SimpleCode
Азат Кабдуллин
- Магистр технических наук.
- Преподаватель института автоматики и информационных технологий, кафедра кибербезопасности, обработки и хранения информации.
11. «Практическое решение задач на C++» от Сергея Будейкина
Язык: русский.
Длительность: 10 уроков длительностью от 5 до 25 минут. Общая длительность 2 часа 40 минут.
Формат обучения: видеоуроки.
Уровень сложности: для программистов с опытом работы на С++.
Обратная связь: нет.
Что узнаете и чему научитесь:
- Решению задач на C++.
- Написанию простой программы.
Источник: proity.ru