Язык программирования Си многие новички считают устаревшим и ненужным, тогда как программисты со стажем полагают, что именно с него нужно начинать любое обучение в этой сфере. Мы же считаем, что обе стороны и правы, и не правы одновременно.
Несмотря на свой возраст (язык придумали еще в 70-х годах), язык Си не утратил актуальности, однако число сфер его применения довольно ограничено. В нашей статье мы расскажем, какие особенности имеет данный язык, разберем его ключевые элементы и поговорим, где и как он может быть востребован сегодня.
Ключевые характеристики языка программирования Си
Пожалуй, ключевая характеристика языка программирования Си – его минималистичность. Авторы задумывали его, как простой инструмент для написания программ, которые будут легко компилироваться с использованием однопроходного компилятора. При этом чтобы в результате для каждого элемента программы было задействовано как можно меньше машинных команд, и чтобы примененные базовые составляющие языка никак не касались библиотеки времени выполнения.
Язык Си: компиляция в Visual Studio Code ПРОСТО
Суть работы однопроходного компилятора заключается в том, что он не возвращается к тексту, который уже прошел компиляцию. Поэтому сначала идет объявление функции, а затем уже следует ее использование. Код в языке программирования Си пишется примерно как на ассемблере, то есть, уровень абстракции довольно низкий.
Встречается такая формулировка, что Си – это «универсальный ассемблер», что подчеркивает универсальность стандарта Си. Его код без проблем компилируется на любом компьютере, практически не меняясь (в то время как в языках ассемблера нет единых стандартов для всех платформ). Си относят к языкам среднего и низкого уровня, потому что по работе он максимально близок к реальным устройствам.
Итак, это язык сравнительно низкого уровня с небольшим (можно сказать) набором элементов, и выстраивать компиляторы Си относительно не сложно. Поэтому использовать его можно на очень разных платформах (в их количестве, пожалуй, все другие языки уступают данному). При этом тут есть возможность писать переносимые программы. А если они разработаны в соответствии со стандартом языка, то компилируется на любом компьютере.
Для вас подарок! В свободном доступе до 25.06 —>
Скачайте ТОП-10
бесплатных нейросетей
для программирования
Помогут писать код быстрее на 25%
Чтобы получить подарок, заполните информацию в открывшемся окне
По сути Си (вместе с ОС UNIX, они довольно долго использовались во взаимодействии) писался разработчиками как бы для самих себя и еще для довольно небольшого круга своих коллег, а между тем язык теперь применяется довольно широко, не только в системном программировании.
Си разрабатывался в первую очередь для того, чтобы можно было легко и просто писать большие программы по всем правилам процедурного программирования и с наименьшим числом возможных ошибок. Важно еще было, чтобы в ходе работы компилятора с итоговым кодом не появлялись дополнительные расходы (как это происходит с Бейсиком и другими высокоуровневыми языками).
КАК ЧИТАТЬ И ПОНИМАТЬ С/C++ КОД?
Значимые отличительные черты языка программирования Си:
- понятная языковая база, отдельные библиотеки с математическими функциями, с функциями управления файлами и т.п.;
- направленность на процедурное программирование, что очень удобно с точки зрения использования структурного подхода к процессу программирования;
- система типов, исключающая появление бессмысленных операций;
- процессор задействуется для определения макросов, или, например, для запуска файлов, содержащих исходный код;
- есть специальные указатели, дающие доступ к памяти компьютера;
- ключевых слов – по минимуму;
- параметры передаются в функцию по значению, не по ссылке. А для передачи по ссылке используются указатели;
- указатели для функций и статических переменных. Благодаря этому доступно выполнение замыкания и простого полиморфизма;
- обозначены области действия имен;
- записями (имеются в виду собирательные типы данных, формируемые самим пользователем) можно управлять как единой структурой.
Ниже перечислены особенности, которыми не обладает язык программирования Си (но в других языках они есть):
- управление памятью в автоматическом режиме;
- работа с объектно-ориентированным программированием. Тут стоит упомянуть, что код программы в первых версиях С++ генерировался именно на Си;
- использование вложенных функций;
- функции и операторы, работающие с разнотипными данными (полиморфизм);
- многозадачность, поддержка сети.
Узнай, какие
ИТ-профессии входят
в ТОП-30 с доходом от 200 000 ₽/мес
Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.
Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!
Скачивайте и используйте уже сегодня:
Александр Сагун
Эксперт GeekBrains
Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023
Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда
Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере
Только лучшие телеграм-каналы, каналы Youtube, подкасты, форумы и многое другое для того, чтобы узнавать новое про IT
ТОП 50+ сервисов и приложений от Geekbrains
Безопасные и надежные программы для работы в наши дни
Скачать подборку бесплатно
Уже скачали 21322
Да, в Си отсутствует ряд важных моментов, однако он все равно оценен по достоинству, потому что на нем можно быстро генерировать компиляторы для использования на новых платформах. Еще, работая с этим языком, программисты имеют возможность видеть, как функционируют написанные ими программы (и поэтому они получаются более эффективными в сравнении с теми, что пишутся на других языках).
Полностью контролировать машину, а значит, работать гораздо быстрее способен только код, написанный на ассемблере (причем доработанный вручную). Но это преимущество в последнее время уже не так велико, благодаря стремительному развитию компиляторов и процессоров.
Элементы языка программирования Си
Синтаксические символы
В Си для написания программ есть: множество символов и множество представимых символов. В первое множество входят буквы, цифры и знаки препинания, из комбинаций которых выстраиваются языковые конструкции. Буквы, цифры и символы, представимые в виде графически отдельных символов, собраны в множестве представимых символов (которое является подмножеством множества символов).
Код для программ тут пишется только символами, входящими в множество символов. Другая символика может использоваться только в комментариях, символьных константах и строковых литералах. Обнаружив ошибочное применение символов, компилятор Си будет выдавать ошибку.
Буквы и цифры в языке программирования Си
Во множество символов входят буквы английского алфавита (большие и маленькие) и цифры (арабские от 0 до 9):
- большие буквы: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R T U V W X Y Z;
- маленькие: a b c d e f g h i j k l m n o p q r t u v w x y z;
- цифры: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9.
Источник: gb.ru
Как стать программистом
Это моя личная ссылка-приглашение на Stepik для вас. Регистрируясь по этой ссылке, записываясь на курсы и решая задачи, Вы помогаете автору данного сайта принять участие в конкурсе платформы Stepik! Подробности конкурса здесь: https://vk.cc/75rKuS
воскресенье, 27 ноября 2011 г.
Занятие 8.Оформление кода программы на Си.Уроки программирования для чайников.Язык Си.
Добрый день уважаемые читатели.
Сегодняшний пост начну не так как обычно. Сегодня 27 ноября, воскресенье, последнее воскресенье в этом месяце. А значит что? Значит, что сегодня отмечается международный День матери. От всей души хочу поздравить матерей, бабушек, у кого живы прабабушек, всех моих читателей, да и вообще всех матерей.
Частенько мы бываем нетерпимы к родителям, особенно когда они читают нам мораль и учат жить. Вот сегодня замечательный повод извиниться перед своими мамами, за свою нетерпимость.Поздравить их, при наличии возможности подарить им цветы, им будет очень приятно.
Теперь же перейдем к самому занятию.Сегодня мы не будем разбирать какие-то новые конструкции языка, а поговорим об оформлении кода наших программ. Тема это очень важная. Дабы самому не путаться в своем коде написанном несколько месяцев назад. У каждого программиста есть свой стиль, свои привычки при написании программ. Они появляются с течением времени и закрепляются у каждого.
В компаниях и командах где несколько разработчиков, обычно разработчики договариваются об каком-то одном стиле написания исходного кода. Оформляя определенным образом код программы, человек приучается к дисциплине. Вот об основных таких советах оформления кода мы сегодня и поговорим.
Имена и способы описания переменных.
Основной совет таков, давайте переменным осмысленные имена.
Это очень важный совет на самом деле. В маленьких программках которые мы пишем в практических занятиях это не столь серьезно, но в большой программе это вам очень поможет. Даже в небольших программах это иногда очень помогает.
У меня есть небольшой опыт олимпиадного программирования, так вот когда переменным даешь короткие имена, ничего не обозначающие, можно очень легко запутаться. Когда имя переменной несет в себе информацию которая хранится в переменной, это позволяет легче искать ошибки в ходе отладки программы. А в условиях нехватки времени, отлаживать и оптимизировать программу постоянно вспоминая что именно хранится в переменной q, что в get, очень непросто. Так что давайте своим переменным осмысленные имена.
Немного о разделении слов в именах переменных. Пусть есть переменная целого типа в который содержится номер ящика. Её логично назвать number_box. Так вот, разделение слов с помощью нижнего подчеркивания, можно считать традицией программистов на Си. В паскалеподобных языках обычно подчеркивания для это цели не используют программисты. Для этого используется заглавные буквы.
Возвращаясь к нашему примеру: NumberBox. Но так как Си регистрозависимый, а паскаль нет, то при если случайно ошибиться и написать потом numberBox, то в паскале программа будет работать, а в Си нет, ибо NumberBox и numberBox являются по правилам языка Си разными переменными. Отсюда, есть еще традиция в языке Си, имена переменных всегда пишутся маленьким буквами, а имена констант только заглавными.И всегда понятно, где используется константа, а где переменная.
Еще одна из условностей, это указание типа переменной в её имени. Опять же обратимся к нашему примеру, количество ящиков величина целая, поэтому достаточно удобно в имени это указать каким-то образом. Например так. n_number_box. Т.е. в начале имени переменной писать определенный префикс для каждого типа свой (int — n, char — ch, double,float — d, file — f, и другие). Я лично таким способом не пользуюсь постоянно, хотя это иногда очень удобно.
Оформление логических блоков и запись лесенкой.
Запись лесенкой очень-очень полезная и практичная вещь. Оформлять код лесенкой это первое, что каждый может сделать на пути избежания ошибок в коде своих программ и повышения удобчитаемости.
Источник: www.youngcoder.net
Структура и понимание работы программы «Hello, World!»
На предыдущих занятиях был сделан первый маленький шажок, ведение в этот язык. Теперь пришло время познакомиться и разобрать структуру простой, но типовой программы.
Часто в учебниках или на лекциях для этой цели приводят программу, печатающую на экране строку «Hello, World!». Я не стану нарушать эту традицию и поступлю ровно также, тем более, что пример достаточно удачный.
/* Моя первая программа */ #include int main(void) { printf(«Hello, Worldn»); return 0; }
Первое, что сразу же следует отметить, это то, что текст программы пишется программистом для себя и/или других программистов.
И только во вторую очередь для компилятора. Это означает, что в программе следует соблюдать форматирование текста для лучшего визуального восприятия, а также не использовать сложные синтаксические конструкции, если без ущерба для производительности программы можно записать их в более простой форме.
Чаще всего искусственное усложнение программного кода можно наблюдать у новичков, которые этим хотят показать свое виртуозное владение языком программирования. В рабочей среде, в лучшем случае, это вызывает только улыбку, а в худшем – требование переписать код в понятном для человека виде. Не совершайте таких ошибок и сразу правильно оформляйте тексты программ. Как вариант, можно ориентироваться на оформление в текущем курсе.
Итак, у нас имеется простейшая программа. Давайте теперь построчно разберем, что здесь к чему. В первой строчке записан комментарий. Обычно, это некий текст, который пишется для программистов с разъяснением работы отдельных операторов или фрагментов кода. Компилятор игнорирует все комментарии и не переводит их в машинный код.
До стандарта C99 комментарии можно было оформлять только с помощью комбинаций символов /* */. И все, что заключено в них, считается комментарием. Его можно записывать и в одну строчку и в несколько строчек, например, так:
/* Это многострочный комментарий */
С появлением стандарта C99 добавились однострочные комментарии, обозначаемые символами //. Например, комментарий в нашей программе можно оформить и так:
// Моя первая программа
Но, обычно, однострочные комментарии используют для разъяснения отдельных операторов программы, например:
printf(«Hello, Worldn»); // вывод строки на экран
Следующая строчка программы – это, так называемая, директива препроцессора. Подробно о них мы еще будем говорить.
Здесь отмечу только, что все директивы начинаются с символа шарп ‘#’ и следом идет ее имя. В частности, директива #include выполняет включение содержимого заголовочного файла stdio.h в то место, где записана эта директива. Сразу возникает вопрос, зачем это потребовалось в программе? Дело в том, что база языка Си весьма ограничена.
Изначально в нем не реализовано даже функций ввода/вывода. Поэтому для вывода какой-либо информации на экран нам необходимо воспользоваться внешней библиотечной функцией printf(), которая записана ниже в программе. Так вот, в текстовом файле stdio.h, в частности, прописано объявление функции printf(). Обратите внимание, объявление функции, но не ее реализация.
Компилятор языка Си так устроен, что для формирования объектного файла текущего модуля ему достаточно дать определение (объявление) функции printf(), а конкретная реализация добавится в программу на этапе линковки кода, то есть, редактором связей. Эта реализация будет взята из библиотечного откомпилированного модуля, поставляемого вместе с компилятором языка Си. Поэтому, все что нужно будет сделать линковщику – это найти фрагмент машинного кода для функции printf() и добавить в исполняемый файл. Или же, при использовании динамических библиотек (DLL), реализация многих стандартных функций не добавляется в скомпилированный файл, а берется из соответствующей динамической библиотеки, хранимой в ОС. Но на данном этапе, для нас важно лишь одно: для успешного транслирования программы в машинный код компилятору достаточно дать лишь описание используемых функций, а их реализации добавит позже редактор связей. Вот для этого и нужна в программе директива #include с подключением файла stdio.h, имя которого является сокращением от английских слов:
standard input ouput
(стандартный ввод/вывод). А расширение h – это первая буква от слова header (заголовок). Получается заголовочный файл стандартного ввода/вывода.
В следующей строчке программы идет объявление функции с именем main. Опять же, зачем это понадобилось? Забегая вперед, отмечу, что функции – это активные элементы программы, которые выполняют, заключенные в них операторы (инструкции). Вся программа на языке Си – это, по сути, наборы разных функций и их вызов в запрограммированном порядке.
Так вот, первая функция, с которой начинается выполнение программы, должна называться main. Почему именно main? Потому, что так решил разработчик этого языка Деннис Ритчи в далеком 1972 году.
Все компиляторы языка Си формируют машинный код так, что после загрузки программы в память компьютера, ОС передает управление сначала, так называемой, секции кода, как правило, с переходом по метке _start. Там выполняются некоторые подготовительные действия, а затем, вызывается функция main(). И это всегда так. Мало того, если в программе будет отсутствовать такая функция, то при компиляции появится сообщение об ошибке.
Итак, в программе на языке Си обязательно должна присутствовать функция с именем main, которой передается управление после запуска программы и выполнения некоторых подготовительных действий. Условно этот процесс показан на рисунке.
Далее, перед именем этой функции записано ключевое слово int. Оно означает целочисленный тип данных и то, что функция main() возвращает целочисленное значение. Обо всем этом мы еще подробно будем говорить, здесь я лишь даю краткие пояснения. После имени main должны идти круглые скобки и в них прописаны параметры функции.
Так как в нашем примере функция main() не имеет параметров, то в круглых скобках указано ключевое слово void, которое можно перевести с английского как «пустой». Далее, в фигурных операторных скобках прописываются операторы, которые будут последовательно выполняться (сверху-вниз) при вызове функции main(). В частности, в нашей программе, сначала будет вызвана библиотечная функция printf() для вывода указанной строки в консоль, а затем, сработает оператор:
return 0;
Опять же, забегая вперед, оператор return выполняет два действия. Первое, он завершает текущий вызов функции main(). И второе, в нем указывается значение, которое будет возвращено этой функцией.
Почему здесь прописано значение 0? Дело в том, что это значение, затем, через системный вызов _exit будет передано операционной системе. Собственно, этот системный вызов и завершает программу, а вовсе не функция main(). Так вот, значение 0 говорит ОС о том, что программа выполнила свою функцию и успешно решила поставленную перед ней задачу.
Все другие значения, отличные от нуля, будут означать ошибки выполнения программы. Например, мы что то планируем записать в файл, а ОС не позволяет открыть указанный файл на запись. Тогда программа может выдать сообщение об ошибке и вернуть код, отличный от нуля. Хотя, в современной практике программирования, обычно, так не поступают и просто выводят сообщение об ошибке с кодом завершения 0.
И пару слов о функции printf(), которую, конечно же, мы позже будем рассматривать подробнее. Название функции – это сокращение от английских слов:
print formatted (форматированный вывод)
Соответственно, эта функция способна выводить произвольные данные в виде форматированной строки. Не буду сейчас углубляться, отмечу только, что строки в языке Си обязательно должны быть заключены в двойные кавычки и никакие другие.
Довольно частая ошибка, когда происходит переход с одного языка программирования на другой, и в ранее изученном языке строки допустимо было заключать и в двойных и в одинарных кавычках. Например, так допустимо делать на Python, PHP и некоторых других языка программирования. Поэтому здесь нужно сразу запомнить, что строковые литералы на языке Си записываются только в двойных кавычках. Позже мы с вами об этом также будем подробнее говорить.
Наконец, обратите внимание на символ ‘n’ в конце строки. Так прописываются спецсимволы, т.е. ставится слеш и, затем символ или код символа. В частности, ‘n’ означает перевод курсора на новую строку. То есть, если бы мы следом еще раз вызвали функцию printf() и напечатали какую-либо информацию, то она была бы отображена на следующей строчке.
Вот, в целом, общее описание нашей простой программы, которая выводит на экран сообщение «Hello, World!». Возможно, некоторых из вас может поразить объем информации, необходимой для понимания даже самых простых программ на Си. Да, это действительно так. Но это не удивительно.
Если вспомнить историю появления языка Си, то он был разработан программистами для программистов, как заменитель языка Ассемблер. А не для того, чтобы его можно было последовательно изучать конструкция за конструкцией, как, например, язык Python. Хотя, и в языке Си нет ничего особенно сложного.
Основная трудность – это ответственный и профессиональный подход к написанию программ, т.к. язык дает огромную свободу действий. А свобода подразумевает не меньшую ответственность. Именно ответственность за грамотное использование ресурсов лежит на плечах программиста языка Си. Но это вознаграждается возможностями, которые перед нами открываются. Именно поэтому язык Си остается незаменимым в ряде направлений, о которых я вам уже рассказывал на предыдущих занятиях.
Источник: proproprogs.ru