Руководство по программированию на C: определение, использование и преимущества
Кайл Херрити
30 сентября 2021 г.
Кайл Херрити — опытный инженер-программист с более чем 15-летним опытом работы в отрасли, начиная от разработки высокоуровневых приложений и заканчивая низкоуровневыми проектами встраиваемых систем.
Если вы хотите развить свои навыки в качестве разработчика программного обеспечения или программиста, существует множество доступных для изучения языков программирования. Хотя некоторые языки особенно полезны для написания определенных типов кода, язык программирования C, пожалуй, является наиболее универсальным и пригодным для изучения других типов языков программирования.
В этой статье мы объясним, что такое программирование на C, перечислим способы его использования, подробно расскажем лишь о некоторых из многих преимуществ, которые можно получить при изучении этого основополагающего языка программирования, и дадим простое объяснение того, как работает C.
Что такое программирование на С?
C — это язык программирования, универсальный и популярный, что позволяет использовать его в огромном количестве приложений и технологий. Например, его можно использовать для написания кода для операционных систем, сложных программ и приложений и всего, что между ними. Его простота и гибкость позволили ему стать одним из основополагающих языков программирования в отрасли.
Приобретение понимания языка программирования C позволит вам легко изучать и использовать широкий спектр других языков, которые заимствуют некоторые из его функций и синтаксиса, таких как Java и C++, которые добавляют функциональность поверх C.
C — это очень эффективный и простой язык программирования, изначально разработанный для написания операционных систем. который предлагает возможности для низкоуровневого доступа к памяти, чистый и лаконичный синтаксис и довольно небольшой набор ключевых слов. Кроме того, исходный код, написанный на C для одной системы, можно легко перенести на другие системные архитектуры без различий в поведении программы.
Хотя C разрабатывался как язык программирования для операционных систем UNIX, сейчас для него существует множество компиляторов, позволяющих использовать его практически на всех аппаратных платформах и операционных системах.
Когда он только начал становиться популярным, Американский национальный институт стандартов, также известный как ANSI, счел необходимым создать коммерческий стандарт для языка программирования. С тех пор он также был одобрен Международной организацией по стандартизации и теперь иногда упоминается как «ANSI C».
Как используется программирование на C
C используется как язык программирования несколькими способами, например:
В IoT, также известном как «Интернет вещей», приложения
Разработка компилятора
При разработке операционной системы, используемой на настольном компьютере или смартфоне
Для разработки и создания баз данных
Для разработки интернет-браузеров, а также их расширений
Для разработки творческих приложений, таких как инструменты для фотографии и графического дизайна, а также настольных и системных приложений.
Во встроенных системах
Преимущества изучения программирования на C
Являясь одним из основополагающих языков программирования, изучение C дает массу преимуществ тем, кто тратит время на его изучение. Вот некоторые из основных преимуществ изучения C:
Это поможет вам понять, как работает компьютер
Изучая C, вы сможете понять и визуализировать внутреннюю работу компьютерных систем (например, выделение памяти и управление памятью), их архитектуру и общие концепции, лежащие в основе программирования. Как язык программирования C также позволит вам писать более сложные и всеобъемлющие программы.
Большинство языков программирования могут взаимодействовать с ним.
Большинство языков программирования высокого уровня, таких как JavaScript, Python и Java, например, могут взаимодействовать с программами на языке C. Например, Cython — популярное C-расширение Python для вызова функций, написанных на C, или объявления типов C для переменных и атрибутов класса. Кроме того, C может быть чрезвычайно полезен при попытке передать идеи и концепции в программировании из-за его универсального характера.
Вы сможете работать над проектами с открытым исходным кодом
Хотя многие приложения используют различные языки программирования помимо C, довольно многие из этих языков черпают вдохновение из C. Таким образом, изучая C, вы также можете работать над крупными проектами с открытым исходным кодом, например, внося свой вклад в исходный код Python, это может принести пользу миллионам программистов по всему миру.
Вам будет проще изучать другие языки программирования
Поскольку так много разных языков программирования основаны на C или связаны с ним, ваше знание C упростит процесс изучения других языков. Эти языки обычно имеют схожий синтаксис, операторы, операторы управления, типы данных и многое другое.
Структура упрощает тестирование и отладку
Язык программирования C является строго типизированным языком, то есть структуры данных и переменные должны быть объявлены заранее. Таким образом, компилятор может обеспечить правильное использование этих объявленных типов и отловить множество ошибок во время компиляции.
Кроме того, язык поддерживает концепцию структур, которые представляют собой определяемые пользователем типы данных, которые можно использовать для модульной инкапсуляции данных и кода. Эти модули могут быть написаны по отдельности и объединены в более сложную и большую программу. Эта разделенная структура повышает эффективность тестирования, позволяя чрезвычайно легко оценивать дефекты, устранять их и поддерживать программу.
Это эффективный язык программирования
В C содержится только 32 ключевых слова, а также встроенные функции и типы данных. Кроме того, программы на C содержат стандартную библиотеку функций, которые могут вызываться пользовательскими программами, что обеспечивает доступ ко всем этим возможностям и функциям в любой точке программы.
Все эти атрибуты делают C эффективным и простым в работе, особенно при разработке сложных программ. Кроме того, C — чрезвычайно эффективный язык, скомпилированные двоичные файлы которого выполняются быстро и с минимальными накладными расходами.
Как работают программы на C
C функционирует как компилируемый язык, а это означает, что его программы компилируются и преобразуются в объектные файлы, состоящие из машинного кода, понятного ЦП. После компиляции программы компоновщик затем объединяет различные объектные файлы для создания двоичного файла, который затем можно выполнить для запуска программы. Развитие технологий значительно упростило этот процесс. Сейчас существует довольно много компиляторов, которые можно запускать онлайн и которые могут выполнять программы, написанные как на C, так и на C++.