Язык си c
Язык Си
Все, что нужно знать для изучения Си — одного из старейших языков программирования — и его тонкостей.
Для чего хорош Си?
Язык Си обычно используется в довольно сложных задачах. В каких? Отобрали для вас самые популярные области применения Си.
Должен ли «настоящий» программист знать язык Си — отвечают эксперты
Си — обязательный язык для каждого разработчика или пережиток прошлого? Узнаём у экспертов, нужно ли всем программистам учить этот язык.
Вакансии, где нужны знания по теме «Язык Си»
Видеокурс для изучения языка Си с нуля
Курс подробно объясняет основы языка Си, включая функции, структуры, массивы, циклы, арифметические, логические операции и операции сравнения.
Фичи Rust, которых не хватает в C
Федерико Мена-Кинтеро, один из основателей GNOME, рассказывает, какие у языка C есть недостатки, что плохого в языке C относительно Rust, и объясняет, почему считает C очень и очень примитивным языком для современного ПО.
События и курсы
Макросы в Си: как, когда и зачем?
Чем макросы в Си лучше функций и наоборот: лучшие практики использования макросов, подводные камни и скрытые возможности.
Интересные проекты: математическая C-библиотека для разработки видеоигр
Проект MATHC — коллекция объектов для разработки 2D- и 3D- игр.
Интересные проекты: рендеринг изображений ASCII-символами
Однофайловая библиотека C/C++, которая позволяет преобразовывать изображение или видеокадр в печатные символы ASCII в режиме реального времени.
Интересные проекты: облачная файловая система pingfs
Где мои данные? Не могу сказать. Но они существуют? Надеюсь. Обзор «по-настоящему облачной» файловой системы pingfs.
Статический анализ кода: обзор инструмента OCLint
OCLint — это инструмент для статического анализа кода, написанного на С, С++ и Objective-C.
Курс «Углубленное программирование на C/С++»
Русскоязычный курс проекта «Технопарк Mail.Ru Group», посвященный продвинутым аспектам программирования на языках C/C++. Курс записан в 2014 году, лектор — Алексей Петров.
Курс «Основы программирования встраиваемых систем»
Русскоязычный курс, открывающий своим слушателям удивительный мир микроконтроллеров. Среди окружающих нас приборов все сложнее встретить такие, в которых их нет. Часы и светофоры, системы освещения, электронные игрушки и роботы, телевизоры…
«Шелл» на С: пишем командную оболочку для Unix
Многие считают, что сделать программу, которой будут пользоваться миллионы, очень трудно. Однако за любым, даже самым сложным, продуктом всегда стоит простая идея. Одним из них является командная оболочка, или «шелл». В этой статье мы расскажем, как написать упрощенную командную оболочку Unix на C.
Проект не для начинающих: пишем свой текстовый редактор с поиском и подсветкой синтаксиса на C
Предлагаем вашему вниманию серию англоязычных статей, в которой подробно разбирается процесс разработки собственного текстового редактора на языке C.
Графический интерфейс для GDB: обзор инструмента gdbgui
Современный браузерный интерфейс GDB (отладчик GNU) для языков C, C++, Go и Rust. Можно добавлять контрольные точки, просматривать трассировку стека и многое другое. Для этого нужно просто запустить gdbgui из терминала, и в браузере откроется новая…
Компилятор Си в одну инструкцию: обзор инструмента M/o/Vfuscator
M/o/Vfuscator компилирует программы в инструкции mov, и только в них. Инструмент ориентирован на язык Си и архитектуру процессора x86, но адаптивен и легко настраивается под другие языки и архитектуры.
Книги по языку Си для начинающих и не только
Язык Си — это очень мощный язык программирования, и к тому же один из самых популярных. Мы собрали подборку бесплатных книг для его изучения.
Зачем и как эффективно учить язык программирования Си: исчерпывающая подборка ресурсов для освоения
Многим кажется, что язык Си уже устарел. Однако, хоть Си редко встретишь в промышленном программировании, его существованием пронизано в IT буквально все.
Лучшие проекты, в которых стоит поучаствовать, чтобы примкнуть к Open Source движению и развить свои навыки. Часть третья. C, C++
Если вы интересуетесь жизнью Open Source сообщества и хотите к нему присоединиться, то эта серия подборок (которую мы продолжаем пополнять) придётся вам как нельзя кстати, ведь в ней собраны лучшие проекты…
Разбираемся в сложных объявлениях Си
Рассказывает Брайан Барто Выше вы можете увидеть список объявлений на языке Си. Совсем недавно я не мог сказать, что они означают. Теперь же я могу вполне уверенно объяснить их, изучив правила…
9 интересных трюков на Си, с которыми вы раньше не сталкивались
В этой статье мы рассмотрим несколько редких приёмов языка Си. О некоторых из них я раньше не слышал, и вы, скорее всего, тоже. Если ваш преподаватель или коллега хвастаются знанием…
Руководство по созданию ядра для x86-системы. Часть 2. Система ввода / вывода
Рассказывает Arjun Sreedharan В прошлой статье я писал о том, как создать простейшее x86-ядро, использующее GRUB, работающее в защищённом режиме и выводящее на экран строку. В этот раз мы подключим к ядру драйвер…
Два способа использования одноэлементных структур в Cи с пользой
В структурах языка Си очень много странностей, но, по большей части, они предсказуемы, полезны и понятны. Для тех, кто не знаком с Cи: структуры представляют собой наборы данных. Примером их…
Руководство по созданию ядра для x86-системы. Часть 1. Просто ядро
Рассказывает Arjun Sreedharan Давайте напишем простое ядро, которое можно загрузить при помощи бутлоадера GRUB x86-системы. Это ядро будет отображать сообщение на экране и ждать. …
Совершенно правдивая история о настоящем программисте, никогда не изучавшем Си
Рассказывает Уилл Шипли Мой юный друг Сэм – настоящий гений от программирования. Сэм знает Си! Впрочем, нужно сразу сделать пояснение: он еще не дипломированный специалист.
О пользе статического анализатора кода при написании программ
Многие программисты при написании кода совершают ошибки, и каким бы по размеру ни был проект, от незнания особенностей той или иной функции и невнимательности не застрахован никто. Для таких случаев…
Краткий справочник по языку Си
Начнём с комментариев…
// Однострочный комментарий
/*
Многострочный комментарий
*/
Булевые типы
true — верно
false — не верно
Подключение файлов с помощью #include
Файлы в будут подключаться из стандартной библиотеки.
Свои файлы необходимо подключать с помощью « двойных кавычек «.
Функции
Объявление функций должно происходить в .h-файлах или в начале .c-файла.
Точка входа в программу – это функция main(). Работа программы начинается с неё, вне зависимости от места расположения в коде.
Для вывода в консоль используется printf
%d – означает, что будем выводить целое число
n переводит указатель на новую строчку
int обычно имеет длину 4 байта
short имеет длину 2 байта
char имеет длину 1 байт
Одиночные символы заключаются в ‘ одинарные кавычки ‘
long как правило занимает от 4 до 8 байт
long long занимает как минимум 64 бита
float это 32-битное число с плавающей точкой (дробное число)
double это 64-битное число с плавающей точкой
Целые типы могут быть беззнаковыми
sizeof(T) возвращает размер переменной типа Т в байтах
sizeof(object) возвращает размер объекта object в байтах.
Если аргуметом sizeof будет выражение, то этот аргумент вычисляется во время компиляции кода (кроме динамических массивов)
size_t это беззнаковый целый тип который использует как минимум 2 байта для записи размера объекта
Выведет строку «sizeof(a++) = 4, где a = 1» (на 32-битной архитектуре)
Можно задать размер массива при объявлении
Можно обнулить массив при объявлении
Индексация массива происходит также как и в других Си-подобных языках
Массивы изменяемы, как и другие переменные
Массив может быть объявлен динамически, размер не обязательно рассчитывать при компиляции
Вывод программы (в зависимости от архитектуры) будет таким:
Строка – это просто массив символов, оканчивающийся нулевым (NUL (0x00)) байтом, представляемым в строке специальным символом ‘ ’. Его не нужно вставлять в строку, компилятор всё сделает сам.
%s — означает, что будем выводить строку
напечатает 0
17, 18, 19 и 20-ый байты, тоже будут равны нулю
Если между одинарными кавычками есть символ – это символьный литерал, но это тип int, а не char (по историческим причинам).
Операторы
Переменные можно объявлять через запятую
== — равно
!= — не равно (символ ! — отрицание, применяется в разных конструкциях)
>, = — больше или равно
В Си, нет булевого типа, вместо него используется int. 0 это false, всё остальное это true.
! — отрицание
&& — логическое И
|| — логическое ИЛИ
Структуры ветвления
if — если
else if — иначе если
else — иначе
Цикл с предусловием
while — выполняется пока выражение не примет значение false
Цикл с постусловием
do while — код выполнится хотя бы один раз
Условие проверяется в конце цикла, а не в начале, так что код в теле цикла будет выполнен по крайней мере один раз.
Цикл со счётчиком
for — Цикл будет работать до тех пор, пока i
Форматирование вывода
Каждое выражение в Си имеет тип, но можно привести один тип к другому.
Целые типы могут быть приведены к вещественным и наоборот.
Указатели
Для того чтобы объявить указатель, который будет ссылаться на переменную, необходимо сначала получить адрес этой переменной. Чтобы получить адрес памяти переменной (её расположение в памяти), нужно использовать знак & перед именем переменной. Это позволяет узнать адрес ячейки памяти, в которой хранится значение переменной. Эта операция называется — операция взятия адреса и выглядит вот так:
В третьей строке использовалась операция взятия адреса, мы взяли адрес переменной var и присвоили его указателю ptrVar.
Рассмотрим программу, которая наглядно покажет всю мощь указателей:
Указатель – это переменная которая хранит адрес в памяти.
При объявлении указателя указывается тип данных переменной на которую он будет ссылаться.
Можно получить адрес любой переменной, а потом работать с ним.
Используйте & для получения адреса переменной.
Для объявления указателя нужно поставить * перед именем.
Для того, чтобы получить знаечние по адресу, напечатайте * перед именем.
Вы также можете изменять значение, на которое указывает указатель.
Массивы
Используются для большого количества однотипных данных.
Строки это массивы символов, но обычно они представляются как указатели на первый элемент массива.
Хорошей практикой считается использование `const char *’ при объявлении строчного литерала. При таком подходе литерал не может быть изменён.
Функции
Синтаксис объявления функции:
(аргументы)
Приставка void означает, что функция ничего не возвращает
Типы и структуры определяемые пользователем
typedef — используется для задания стандартным типам своих названий
Структуры — это просто коллекция данных, память для которых выделяется последовательно.
sizeof(struct rectangle) == sizeof(int) + sizeof(int) – не всегда верно из-за особенностей компиляции.
Можно применить typedef к структуре, для удобства.
Если структура большая, то (чтоб не копировать) её можно получить «по указателю».
Указатели на функции
Во время исполнения, функции располагаются по известным адресам в памяти.
Указатель на функцию может быть использован для непосредственного вызова функции.
Однако синтаксис может сбивать с толку.
Пример использования str_reverse по указателю
Первая программа на Си — «Hello World»
Создать в любом текстовом редакторе файл hello world.c
Всё выше описаное, можно смело применять в программировании Arduino.
Языки C и C++. Где их используют и зачем?
Сфера применения C и C++ на удивление широка. Даже в сегодняшнем мире, несмотря на всё многообразие современных надёжных инструментов, эти два языка программирования остаются незаменимыми. Давайте же выясним, какие популярные приложения написаны на этих языках и зачем нам использовать их сегодня.
Когда и зачем используются C и C++ ?
1. Операционные системы
Язык C первоначально создавался для системного программирования, поэтому не удивительно, что его так активно применяют при создании операционных систем и программного обеспечения.
Быстрый и энергоэффективный, он достаточно близок к аппаратному слою, что позволяет работать с кодом низкого уровня.
Вот почему он идеален для разработки операционных систем.
Любая операционная система в первую очередь должна быстро запускаться и эффективно управлять системными ресурсами. Например, Linux, Microsoft Windows, Mac OS полностью написаны на языке C, а Android и iOS — частично.
Разработчик на языке C может реализовывать все структуры данных самостоятельно, производя тонкую настройку мельчайших деталей операционной системы. Такая высокая гибкость — весомый аргумент в пользу языка.
В отличие от других языков программирования, язык C не имеет зависимостей времени исполнения. Это означает, что программа может выполняться силами аппаратных средств без участия менеджера памяти, входного или выходного слоя.
2. Программирование встроенных систем
Язык программирования C просто необходим при проектировании встроенных систем.
Главным образом из-за высокой производительности и простоты использования. Язык C очень экономичен в потреблении ресурсов системы, благодаря чему программа выполняется быстро. В результате встроенные системы работают в реальном времени без замедления.
Ещё важнее здесь — код на C, будучи платформенно-независимым, не связан с каким-либо конкретным микропроцессором или системой. Так что встроенную программу можно скомпилировать в разных устройствах и платформах с незначительными изменениями или вовсе без них.
Вот почему беспилотные автомобили, умные часы, сенсоры и устройства, использующие технологию Интернета вещей (например, кофемашины), имеют встроенное ПО, целиком написанное на C или C++. В связанных системах C позволяет работать непосредственно с ресурсами памяти и править любую часть кода.
3. Разработка игр и игрового движка
Производительность крайне важна для игры, поэтому выбор языка программирования здесь ограничен.
Являясь самым быстрым на сегодняшний день языком программирования, С++ оказывается одним из лучших для игр в 3D, многопользовательских и других.
Например, Counter-Strike, StarCraft: Brood War, Diablo I, World of Warcraft — все эти игры написаны на C++. Не говоря уже о консолях Xbox и PlayStation, в основе которых лежит программирование C++.
В ядре игрового движка Unity — самого популярного движка для создания видеоигр под несколько операционных систем одновременно — также использовался C++.
Средства разработки C++ могут совладать даже с самой сложной игровой графикой. Они позволяют оптимизировать и регулировать то, как именно будут использоваться ресурсы памяти и структуры данных в игре.
4. Разработка настольных и кроссплатформенных приложений
C++ также можно использовать для создания настольных приложений. Всё благодаря превосходным кроссплатформенным средствам разработки (иногда называемым фреймворками), таким как Qt. Оно позволяет нацелиться на Windows, Linux, macOS, Android и встроенные системы — все c единой кодовой базой. Так что разработка приложений с помощью Qt оказывается отличным решением для тех, кто хочет сэкономить на времени и стоимости программирования.
Стоит упомянуть и о библиотеке SDL, нашпигованной функциями, позволяющими создавать приложения одновременно для Windows, Linux, Android, MacOS и iOS.
Кстати, Photoshop, Illustrator и Adobe Premiere целиком написаны на C++.
Какие ещё есть приложения?
В Facebook перевели часть кода из PHP на язык C++, чтобы сократить затраты электроэнергии в расчёте на одного пользователя. Возможно, облачные системы хранения, базы данных, драйверы устройств и другие виды ПО тоже используют C++.
Сюда также можно отнести банковские и другие приложения, обладающие высокой степенью многопоточности и низким периодом ожидания. Словом — всё, что должно работать быстро и без проблем.
Выводы
Принимая во внимание всё вышесказанное, будем считать, что языки C/C++ вполне годятся для:
- разработки операционных систем,
- программирования встроенных систем,
- разработки игр,
- разработки баз данных,
- разработки настольных и кроссплатформенных приложений (с помощью средств C++).
Также можно отметить, что в проектах, имеющих дело со сложными типами данных, разработка ПО с использованием C++ предотвращает перегрузку данными и похожие проблемы.
Так что, если вы спросите:
Почему мы до сих пор используем C/C++?
Есть короткий ответ: C и C++ гибкие, очень быстрые и эффективные. К тому же они ближе к машинному коду, чем любой другой язык программирования. Именно поэтому в некоторых случаях эти языки просто незаменимы.
Так что наш прогноз таков: в ближайшем будущем язык C не сойдёт с технологической арены. Особенно по причине роста количества устройств, поддерживающих технологию Интернета вещей, а эти устройства крепко завязаны на управлении машинным кодом и памятью.
А вы уже в предвкушении будущего?
Возможно Вам также будет интересно:
C++ — Базовый синтаксис
Когда мы рассматриваем программу на C ++, ее можно определить как коллекцию объектов, которые обмениваются данными посредством вызова методов друг друга. Давайте теперь кратко рассмотрим, что означает класс, объект, методы и мгновенные переменные.
- Объект. Объекты имеют состояния и поведение. Пример: у собаки есть состояния — цвет, имя, порода, а также поведение — виляние, лай, еда. Объект является экземпляром класса.
- Класс . Класс может быть определен как шаблон / план, который описывает поведение / состояния, которые поддерживает объект своего типа.
- Методы . Метод — это в основном поведение. Класс может содержать много методов. Это в методах, где записываются логики, обрабатываются данные и выполняются все действия.
- Переменные экземпляра. Каждый объект имеет свой уникальный набор переменных экземпляра. Состояние объекта создается значениями, присвоенными этим переменным экземпляра.
Структура программы на C ++
Давайте посмотрим на простой код, который будет печатать слова Hello World .
Давайте рассмотрим различные части вышеуказанной программы —
- Язык C ++ определяет несколько заголовков, которые содержат информацию, которая является необходимой или полезной для вашей программы. Для этой программы необходим заголовок .
- Строка с использованием пространства имен std; сообщает компилятору использовать пространство имен std. Пространства имен являются относительно недавним дополнением к C ++.
- Следующая строка ‘ // main () — это начало выполнения программы. ‘- это однострочный комментарий, доступный на C ++. Однострочные комментарии начинаются с // и останавливаются в конце строки.
- Строка int main () является основной функцией, в которой начинается выполнение программы.
- Следующая строка cout вызывает на экране сообщение «Hello World».
- Следующая строка return 0 ; завершает функцию main() и заставляет ее возвращать значение 0 в вызывающий процесс.
Компилировать и выполнять программу на C ++
Давайте посмотрим, как сохранить файл, скомпилировать и запустить программу. Следуйте приведенным ниже инструкциям —
- Откройте текстовый редактор и добавьте код, как указано выше.
- Сохраните файл как: hello.cpp
- Откройте командную строку и перейдите в каталог, в котором вы сохранили файл.
- Введите ‘g ++ hello.cpp’ и нажмите клавишу ввода для компиляции кода. Если в вашем коде нет ошибок, командная строка приведет вас к следующей строке и сгенерирует исполняемый файл a.out.
- Теперь введите «a.out» для запуска вашей программы.
- Вы увидите «Hello World», напечатанный в окне.
Убедитесь, что g ++ находится на вашем пути и что вы запускаете его в каталоге, содержащем файл hello.cpp . Вы можете скомпилировать программы C / C ++ с помощью makefile.
Точки с запятой и блоки в C ++
В C ++ точка с запятой является терминатором утверждения. То есть каждое отдельное утверждение должно заканчиваться точкой с запятой. Он указывает конец одного логического объекта. Например, следующие три разных утверждения:
Блок представляет собой набор логически связанных операторов, которые окружены открывающимися и закрывающимися фигурными скобками. Например:
C ++ не распознает конец строки как терминатор. По этой причине не имеет значения, где вы указываете оператор в строке. Например:
Идентификаторы C ++
Идентификатор C ++ — это имя, используемое для идентификации переменной, функции, класса, модуля или любого другого пользовательского элемента. Идентификатор начинается с буквы от A до Z или от a до z или символа подчеркивания (_) , за которым следует ноль или несколько букв, символов подчеркивания и цифр (от 0 до 9).
C ++ не допускает знаков препинания, таких как @, $ и% в идентификаторах. C ++ — это язык программирования с учетом регистра. Таким образом, Manpower и рабочая сила являются двумя разными идентификаторами на C ++.
Вот несколько примеров приемлемых идентификаторов:
Ключевые слова C ++
Следующий список показывает зарезервированные слова в C ++. Эти зарезервированные слова не могут использоваться как константные или переменные или любые другие имена идентификаторов.
| asm | else | new | this |
| auto | enum | operator | throw |
| bool | explicit | private | true |
| break | export | protected | try |
| case | extern | public | typedef |
| catch | false | register | typeid |
| char | float | reinterpret_cast | typename |
| class | for | return | union |
| const | friend | short | unsigned |
| const_cast | goto | signed | using |
| continue | if | sizeof | virtual |
| default | inline | static | void |
| delete | int | static_cast | volatile |
| do | long | struct | wchar_t |
| double | mutable | switch | while |
| dynamic_cast | namespace | template |
Триграфы
Несколько символов имеют альтернативное представление, называемое триграфной последовательностью. Триграф представляет собой трехсимвольную последовательность, которая представляет один символ, и последовательность всегда начинается с двух вопросительных знаков. Триграфы расширяются везде, где они появляются, в том числе в строковых литералах и символьных литералах, в комментариях и в директивах препроцессора. Ниже приводятся наиболее часто используемые триграфные последовательности:
| Trigraph | Replacement |
|---|---|
| ??= | # |
| ??/ | |
| ??’ | ^ |
| ??( | [ |
| ??) | ] |
| . | | |
| ?? | > |
| ??- |
