C — это язык программирования общего назначения, процедурный язык, который оказал значительное влияние на развитие многих современных языков программирования. Он был разработан для обеспечения эффективности и гибкости и широко используется для системного программирования, разработки операционных систем и создания прикладного программного обеспечения. C предоставляет низкоуровневый доступ к памяти и позволяет манипулировать битами, что делает его предпочтительным выбором для написания программного обеспечения, критичного к производительности.
C был разработан в начале 1970-х годов Денисом Ритчи в Bell Labs как эволюция языка B, который был вдохновлен BCPL и ALGOL. Изначально он предназначался для системного программирования на операционной системе Unix, которая также была создана в Bell Labs. Дизайн языка сосредоточен на предоставлении высокоуровневой абстракции над ассемблерным языком при сохранении эффективности низкоуровневого программирования.
К концу 1970-х годов C получил широкое распространение в сообществе программистов, а публикация книги «Язык программирования C» Брайана Кернигана и Дениса Ритчи в 1978 году значительно способствовала его популярности. Первая стандартизированная версия, называемая C89 или ANSI C, была принята Американским национальным институтом стандартов (ANSI) в 1989 году. Международная организация по стандартизации (ISO) позже приняла ее, что привело к ISO C99 в 1999 году, который ввел несколько новых функций, таких как встроенные функции и массивы переменной длины. Последний крупный стандарт, C11, был опубликован в 2011 году, а C18, релиз с исправлениями ошибок, последовал в 2018 году.
C остается одним из самых широко используемых языков программирования в мире, особенно в системном программировании, встроенных системах и высокопроизводительных приложениях. Его синтаксис и концепции оказали влияние на многие другие языки, включая C++, C#, Java и Objective-C. Его продолжающаяся актуальность проявляется в операционных системах (Linux, Windows), сетевом программировании, встроенных системах и различных задачах высокопроизводительных вычислений.
C позволяет прямую манипуляцию памятью через указатели. Например:
int x = 10;
int *p = &x; // Указатель p хранит адрес x
C поддерживает структурное программирование через функции, что позволяет модульно организовывать код. Простое определение функции выглядит так:
void greet() {
printf("Hello, World!\n");
}
C включает различные структуры управления потоком, такие как if, switch, for, while и do-while, которые облегчают принятие решений.
if (x > 0) {
printf("Положительное число\n");
}
C имеет несколько встроенных типов данных: int, char, float, double и т.д. Он также поддерживает пользовательские типы данных с помощью структур.
struct Point {
int x;
int y;
};
C включает богатый набор библиотек для операций ввода/вывода, манипуляции строками и математических вычислений.
#include <stdio.h>
#include <math.h>
double sqrtValue = sqrt(16);
C позволяет явное приведение типов, что полезно для преобразования между типами.
double pi = 3.14;
int intPi = (int)pi; // intPi будет равен 3
C поддерживает перечисляемые типы для создания пользовательских типов.
enum Color { RED, GREEN, BLUE };
C включает директивы препроцессора, такие как #define, #include, которые обрабатывают код перед компиляцией.
#define PI 3.14
C позволяет объявлять переменные в пределах определенной области видимости, что улучшает инкапсуляцию.
{
int temp = 5; // temp действителен только в этом блоке
}
C не поддерживает перегрузку функций, как C++, но позволяет использовать аргументы по умолчанию через ручную реализацию.
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
C требует компилятора для преобразования исходного кода в машинный код. Наиболее популярные компиляторы включают GCC (GNU Compiler Collection), Clang и MSVC (Microsoft Visual C++).
Чтобы скомпилировать программу на C, вы можете использовать команду:
gcc -o myprogram myprogram.c
Эта команда компилирует myprogram.c в исполняемый файл с именем myprogram.
Существует несколько IDE, поддерживающих программирование на C, таких как:
Эти IDE предоставляют такие функции, как подсветка синтаксиса, инструменты отладки и управление проектами.
C широко используется в различных областях, включая:
C часто сравнивают с несколькими другими языками программирования, так как он имеет сходства и служит основой для многих:
C можно легко перевести на языки, которые поддерживают конструкции процедурного программирования и низкоуровневую оптимизацию. При переводе кода C на язык более высокого уровня разработчики должны обращать внимание на различия в управлении памятью, так как языки более высокого уровня часто имеют сборку мусора.
Существует несколько инструментов перевода исходного кода, которые могут помочь преобразовать код C в другие языки, включая: