История и актуальность Си: от создания до сегодня

C++

Использование IDE

Итак, как напечатать hello, world на экране? Я мог бы открыть Word, Google Docs или Pages, набрать текст символ за символом, сохранить его — и вот у меня уже есть готовая программа. Но проблема в том, что компьютеры понимают только двоичный код, нули и единицы. Ни один из тех инструментов, которые я перечислил, не подходит для программирования — у них нет возможности преобразовать этот текст в двоичный код.

Но есть инструменты, которые дают такую возможность. Они называются интегрированными средами разработки, или IDE. Вот, например, как выглядит очень популярная Visual Studio Code (VS Code).


Окно VS CodeКадр: CS50 / YouTube

Здесь вверху вы видите, как я создал пустой файл под названием hello.c, где .c указывает, что это файл с кодом на языке программирования C. Цифра 1 слева — это автоматически проставляется нумерация строк. Так удобнее ориентироваться в коде программы.

Теперь я добавлю кое-что под названием stdio.h (подробнее об этом поговорим позже), а затем наберу int main(void) (к этому мы тоже вернёмся далее), затем я введу фигурные скобки и нажму клавишу Tab, чтобы сделать отступ на несколько пробелов. В завершение я наберу printf(), «hello, world/n» и поставлю точку с запятой.


Дэвид на фоне своих слайдов во время чтения курсаКадр: CS50 / YouTube

Перспективы

Стоит ли изучать С++ в XXI столетии? Несмотря на то, что язык достаточно древний по меркам современного программирования, он не утратил своей актуальности. Более того, на нем написаны многие современные программы, а некоторые приложения переписывают частично или полностью под С++ для добавления гибкости и оптимизации использования ресурсов.

Сегодня сложно назвать сферу, где бы не использовался или не мог бы использоваться язык программирования С++. Причем одна из его особенностей заключается в том, что вы можете написать любое приложение целиком с использованием этого языка, не прибегая к другим. Хотя сегодня это редкость, но действительность такова.

С++ до сих пор активно используется в программировании. Все дело в том, что он гибок и быстр. И самое главное, остается одним из самых эффективных, способных решать любые задачи разработки. А в некоторых случаях С++ равно как и его прародитель С являются просто незаменимыми.

Потеряет ли актуальность тот язык в ближайшее время? Вероятнее всего, нет. Дело в том, что все современные языки хороши относительной простотой и гибкостью. Однако они, чаще всего, являются нишевыми. Например, JavaScript лучше подходит для веб разработки, Swift – один из лучших инструментов для создания мобильных приложений на iOS, а также программирования под MAC.

Что касается С++, он является полностью кроссплатформенным. То есть с его помощью можно создавать приложения буквально для любой операционной системы, причем как для десктопных, так и для мобильных устройств.

Установка интерпретатора MinGW

Установка под Linux: обычно компилятор GNU C/C++ входит в дистрибутив и устанавливается при
установке Linux. Установить в любой момент можно командой: sudo apt-get install g++

Установка под Windows:

Скачать на странице http://sourceforge.net/projects/mingw/files/
инсталлятор mingw-get-inst-_версия_.exe и запустить его (он скачает все нужные компоненты с
интернета).

Нажимаем Next >

Нам предлагают выбор:

  • использовать версию компонент соответствующую этому инсталлятору;
  • скачать самую последнюю версию.

Поскольку мы только скачали инсталлятор, разницы нет. Нажимаем Next >

MinGW распространяется под лицензией GNU GPL (GNU General Public
License), нам нужно с ней согласиться, чтобы установить MinGW, выбираем «I accept the agreement» (я
принимаю соглашение).

Выбор каталога установки, я оставляю «по-умолчанию» С:\MinGW чтобы не менять пути в
различных скриптах. Next >.

Как назвать ярлык MinGW в кнопке Пуск. Мне трудно представить ситуацию когда нужно менять это
значение 🙂 Нажимаем Next >.

Выбираем компоненты для установки C / C++.

Инсталлятор показывает нам выбранные пакеты. Нажимаем Install, начинают скачиваться пакеты.

Пакеты скачиваются и устанавливаются.

Всё, нажимаем Finish.

Теперь надо добавить в переменную окружения PATH пути к компиляторам C:\MinGW\bin. Для вызова окна
со свойствами системы нажмите Win + Pause, выберите «Дополнительные параметры системы».

Процедурное и непроцедурное программирование

Сначала нужно узнать общие виды языков программирования и их назначение.

Все они подразделяются на две категории:

  • процедурные;
  • непроцедурные.

Процедурная (алгоритмическая) программа — это система формальных предписаний, направленных на решение конкретных задач, которые выполняет ЭВМ. Непроцедурное программирование представляет собой прямо противоположную методологию (парадигму) разработки, когда компьютеру ставится определённая задача в более или менее общем виде, без написания формализованного алгоритма, который отдаётся на усмотрение машины.

Процедурные языки отличаются тем, на кого в первую очередь направлены: на машину или человека. Они подразделяются на две категории:

  • низкого уровня (или машинно-ориентированные — Ассемблер, Бейсик);
  • высокого уровня.

Низкоуровневые языки ориентированы на конкретные компьютерные архитектуры и учитывают их особенности. Они являются следующим уровнем после машинного кода и следуют конкретным указаниям, исходящим от процессора. Работать с ними тяжело, но созданные с их помощью программы (обычно это системные программы и драйверы) занимают меньше места в памяти и работают быстрее.

Высокоуровневые языки более понятны для человека. Соответственно, программировать на них гораздо проще и удобнее. В них не учитываются особенности конкретных типов процессоров, поэтому такие программы легко переносятся с одной платформы на другую.

Непроцедурные языки включают две основные языковые группы:

  • объектно-ориентированные;
  • декларативные.

Объектно-ориентированные состоят из ряда независимых объектов, которые функционируют как отдельные компьютеры. С помощью этих блоков можно решать задачи, не вникая во «внутреннюю кухню» их работы.

Работа с декларативным языком подразумевает установление взаимосвязей между исходными информационными структурами и свойствами конечного результата. При этом в нём не существует понятия «команда», а программист не создаёт алгоритмы.

Декларативные языки подразделяются на два семейства:

  • логические;
  • функциональные.

Логическое программирование описывает проблемы в виде фактов и формул, а система решает их посредством механизмов логического вывода. Функциональное, в свою очередь, формулирует задачу как совокупность определённых функций.

В чём сила языка С

На C можно написать программу, которая сможет дотянуться до любого железа на компьютере и использовать его в своих целях. Вы получаете полный контроль над всей памятью и аппаратным устройством компьютера.

Вот что делает C таким мощным языком:

  • работа с любой областью памяти;
  • явные области видимости имён — то, что вы объявляете внутри функции, доступно только внутри этой функции, если явно не задать обратное;
  • простой базовый синтаксис, из которого можно собрать конструкцию любой сложности;
  • простая система типов данных — она может показаться сложной, но для системного языка это действительно простая система;
  • полная вседозволенность компилятора — он ругается только на грубые синтаксические ошибки, а что происходит во время выполнения программы, его не касается;
  • можно подключать любые готовые модули для расширения возможностей языка и встроенных команд;
  • есть компиляторы для любой операционной системы, что позволяет писать относительно кроссплатформенный код.

Получается, что на C можно написать программу, которая может делать с железом, памятью и процессором что угодно, если в самом коде нет синтаксических ошибок. Но это часто оборачивается минусами, о них сейчас и поговорим.

Delphi (Делфи)

Delphi — императивный объектно-ориентированный язык, разработанный на основе высокоуровневого Object Pascal.

Он широко распространён благодаря многофункциональности, а также множеству компиляторов и диалектов, среди которых программист найдёт именно то, что подходит под его конкретные задачи.

С помощью Delphi написано много программ, включая плееры, файловые менеджеры, мессенджеры и многое другое. Диалектное богатство одновременно является и достоинством, и недостатком. Дело в том, что программа, написанная на одном из его видов, скорее всего, просто не откроется на другой версии.

Как работает язык программирования C?

C — компилируемый язык. Компилятор — это специальный инструмент, который компилирует программу и преобразует ее в объектный файл, читаемый машиной. После процесса компиляции компоновщик объединит различные объектные файлы и создаст один исполняемый файл для запуска программы. Следующееwing диаграмма показывает выполнение программы на языке C.

В настоящее время в Интернете доступны различные компиляторы, и вы можете использовать любой из них. Функциональность никогда не будет отличаться, и большинство компиляторов будут предоставлять функции, необходимые для выполнения программ как на C, так и на C++.

Фоллоwing список популярных компиляторов, доступных в Интернете:

  • Компилятор Clang
  • Компилятор MinGW (минималистский GNU для Windows)
  • Портативный компилятор C
  • Turbo C

История языка Си

Над языком C с 1969 по 1973 год работали инженеры Кен Томпсон и Деннис Ритчи из американской компании Bell Labs. До этого языки высокого уровня были очень ограниченными и не позволяли делать многие вещи, ставшие сегодня привычными. Многие функции разработчикам приходилось писать на ассемблере или на уровне машинного кода. Такой подход замедлял разработку и требовал глубоких знаний о том, как работает железо.

11 месяцев
C++ разработчик

C++ — это и есть настоящее программирование

C++ разработчик

Согласно одной из легенд, у Ритчи была любимая компьютерная игра, которую он запускал на сервере компании. Ритчи захотел перенести игру на рабочий компьютер, но на нем не было операционной системы. Поэтому он решил переписать уже имеющуюся ОС, которая была полностью написана на ассемблере, на высокоуровневый язык Би. В итоге оказалось, что возможности Би не позволяют использовать все особенности компьютера, поэтому было решено создать свой язык программирования. Так и появился Си.

Язык C стал популярным в основном из-за его широкого применения в операционной системе UNIX, на базе которой разрабатывают дистрибутивы Linux. 

Кен Томпсон (сидит) и Деннис Ритчи (стоит) разрабатывают UNIX для одного из первых серийных компьютеров. Источник

What are the uses of C programming in daily life?

Mainly C programming is utilized for the Development of system software and Desktop application. Some C programming applications are given below.

1. Operating Systems

UNIX was the first OS developed using a high-level programming language designed in the C programming language. Later on, Microsoft Windows and different Android applications were scripted in C language.

If you’re struggling with your operating system coursework, our expert Operating system assignment help tutors can provide the assistance you need to succeed.

2. GUI (Graphical User Interface)

Adobe Photoshop is one of the most popular photo editors since olden times. It was designed with the help of the C language only. Moreover, Illustrator and Adobe Premiere were also designed using C.

3. Embedded Systems

C programming is known as the optimum option for scripting applications and drivers of embedded systems because it is closely associated with machine hardware.

4. Google

Google chromium-browser and Google file system were developed with the help of C/C++. Moreover, the Google Open Source community has a huge number of projects being managed with the help of the C/C++ language.

5. Compiler Design

One of the common uses of the C programming language was the production of compilers. Compilers for many other languages were designed by keeping in mind the relationship of C with low-level languages, making it more comfortable to be understandable by the machine.

Many popular compilers were created with the help of C such as Clang C, Bloodshed Dev-C, Apple C, and MINGW.

7. Gaming and Animation

Since the C language is comparatively faster than Python or Java, as it is compiler-based, it also gains its reputation in the gaming sector.  Some of the most simple games are coded in C languages, such as The Dino game, Tic-Tac-Toe,  The Snake game, and many more. Improving advanced versions of graphics, Doom3, and fps horror game was designed by id Software for Microsoft Windows using C in 2004.

Можно ли стартовать сразу с С++, не изучая С

Эта тема — предмет вечных дискуссий в комьюнити. Одни — и в их числе сам Страуструп — говорят, что С учить не обязательно. Вполне можно стартовать сразу с С++, где не нужно работать напрямую с символами и памятью и тратить время на сложности, с которыми пришлось бы возиться в С.

А вот как это же действие выглядит на С++. Никаких сложных операций с символами и памятью:

Другая точка зрения: на примере С лучше разбираться в базовых теоретических вещах, поэтому для тех, кто «копает глубоко», лучше подойдет последовательное изучение обоих языков.

Посмотрите, как разработчики решают задачу из олимпиадного программирования на языке С пятью разными способами. Судя по их решениям, кажется, что зная С, можно потом без проблем выучить многие другие языки — настолько хорошую базу знаний дает этот язык.

Заголовочные файлы (header files)

Нырнём немного глубже и разберёмся, что такое заголовочные файлы. Когда мы изучали Scratch, я их не упоминал: мы просто выставляли зелёный флаг на клик и потом выводили «hello, world» — всё очень просто и наглядно.

Однако в языке C вы не можете просто написать функцию main() со вложенной функцией printf(). Вам придётся написать в первой строке программы #include <stdio.h>, чтобы сказать компилятору: «Загрузи библиотеку кода, которую написал кто-то до меня» — только так компилятор узнает, что вообще такое printf().

Например, вам надо будет загрузить библиотеку CS50, чтобы использовать функции get_string(), get_int() и тому подобные (далее мы поговорим и о них). В общем, без такой строки сам компилятор никогда не узнает, что такое get_string(). А файлы типа stdio.h или cs50.h среди программистов на C и C++ принято называть заголовочными файлами. Чуть позже мы посмотрим, что находится внутри этих файлов, но если кратко, то это как ресторанное меню, где вместо блюд — все доступные функции. И такое «меню» помогает компилятору узнать, как правильно использовать и понимать все эти функции.

Главные условия создания хорошего кода

На этой лекции мы начнём изучать новый язык — C. В отличие от графического Scratch, это традиционный текстовый язык, лежащий в основе многих современных языков, например того же Python.

Хочу напомнить, что наша цель не в том, чтобы выучили Scratch, C или даже Python, а в том, чтобы научиться программировать. В языке С много деталей, которые могут отвлекать от процесса программирования: синтаксис, странная пунктуация — все эти решётки, угловые, круглые и фигурные скобки, обратная косая черта и многое другое. Но я обещаю, что скоро вы со всем этим разберётесь. Для этого нужно вспомнить, что мы изучали.

Итак, выполняя задачи на Scratch, мы рассмотрели функции, у которых есть аргументы (входные данные), а также возвращаемые значения (выходные данные) — хотя последние есть не у всех функций.

Затем мы немного поговорили об условных выражениях — так сказать, дорожных развилках, — а также о логических выражениях, представляющих собой вопросы с двумя вариантами ответа: да/нет или истина/ложь.

Мы рассмотрели циклы, которые позволяют повторять какое-то действие снова и снова, переменные, временно сохраняющие значения и тому подобное. Всё это нам пригодится.

Теперь поговорим о том, как переводить эти идеи на языки программирования. Синтаксис языков программирования проще, чем синтаксис естественного, человеческого языка, ведь и слов в языках программирования гораздо меньше. Однако с языками программирования нужно быть более аккуратными — компьютер не прощает даже малейших ошибок.

Итак, вы написали код и спрашиваете себя: хорош ли он? Как же это понять? Самый первый критерий — код должен правильно решать поставленную задачу. Но, даже если вы правильно решили задачу, а при этом ваш код длинный и беспорядочный, он будет считаться плохим. Другому программисту будет сложно понять, что ваш код делает и действительно ли он правильный. Да и вы сами, когда посмотрите на этот код в следующем году, а то и на следующее утро, возможно, не поймёте, что написали.

В итоге программисту необходимо сосредоточиться на разработке хорошего кода, на повышении эффективности алгоритмов, на том, чтобы код чистым и даже выглядел красиво. Но это уже вопрос стиля.

Итак, у хорошего кода есть ряд характеристик: корректность, дизайн (архитектура, структура), стиль. А теперь разберём программу на С, которая печатает в терминале hello, world.

Зачем нужны уроки программирования на С?

Поколение юных разработчиков относится к языку программирования С как мы к латыни. Зачем учить С, если есть Python или Java, которые сейчас особенно востребованы на рынке информационных технологий?

Для того чтобы ответить на этот насущный вопрос, мы настоятельно рекомендуем обратить внимание на рейтинг TIOBE. Это индекс, который показывает самые популярные языки программирования, исходя из поисковых запросов на авторитетных сайтах, таких как Google, YouTube, Wikipedia и других

По данным на июнь 2022 года язык С занимает второе место, уступая лишь Python. А за год до этого он был лидером данной IT-гонки. В то же время на известном российском сайте по поиску персонала HeadHunter регулярно публикуются вакансии для программистов и стажёров на С, так что работой будут обеспечены не только опытные специалисты, но и новички в этой профессии.

Ещё несколько лет назад язык С преподавался в профильных ВУЗах, но в настоящее время его практически вытеснил С# и Java. В одной стороны приятно, что университеты в России так быстро адаптируются и внедряют изучение языков программирования, которые пользуются особым спросом, в учебный план.

Какое бы направление в IT вы не выбрали, знание языка программирования С станет отличной базой для дальнейшего профессионального развития (фото freepik)

Однако специалисты утверждают, что на рынке наблюдается дефицит хороших программистов С, которые умеют решать практические задачи. Да, другие языки программирования способны помочь в решение самых разных вопросов, но знание углублённых основ сделает из вас уникального специалиста. Если вы уже сейчас пройдёте онлайн обучение программированию, то сможете стать незаменимым сотрудников.

И не так важно, владеете ли вы Java или Python, язык С даст вам серьёзное конкурентное преимущество перед другими кандидатами. Вы сможете попробовать себя в таком перспективном направлении, как IoT (Internet of Things, интернет вещей), где не обойтись без знания С и HTML

Другой вариант развития карьеры – это системное программирование. Не секрет, что всё больше людей задумывается о том, чтобы сменить профессию и начать работать в сфере информационных технологий. И современные образовательные программы позволяют сделать это в кратчайшие сроки.

Это может быть как групповое обучение программированию с нуля онлайн, так и индивидуальные уроки. Выбирайте тот формат, который подходит именно вам, а сайт Superprof поможет сделать правильный выбор и найти хорошего репетитора по программированию. И не забывайте, что в IT регулярно происходят изменения, и нужно постоянно держать руку на пульсе.

Но какой бы язык программирования не был сегодня в тренде, именно С даёт все возможности для переноса программ и для работы со сторонними библиотеками. Знаете, опытные программисты говорят, что по-настоящему оценить все плюсы языка С можно исключительно после того, как вы изучите его и начнёте использовать. И мы, пожалуй, с ними согласимся.

Краткий обзор Java и С

Язык С — это язык программирования широкого назначения. Это очень функциональный, объектно-ориентированный язык. Имеет несколько ответвлений, образующих целое семейство:

  • С++;
  • С#;
  • Objective-C.

Кстати, та же Java была основана на языке Си.

Java — это язык объектно-ориентированного программирования с высокоуровневой функциональностью. Имеет общее назначение и способен применяться практически где угодно.

Что лучше в скорости и простоте Java или С

Оба языка обладают большим количеством различных библиотек, framework-ов, SDK и прочего инструментария, который способен существенно ускорить и облегчить вашу работу над разными проектами. В принципе, используя все возможности языков, вы легко сможете написать любую программу и любой сложности.

Небольшая часть фреймворков и библиотек для C:

  • библиотека стандартных шаблонов;
  • GNU C;
  • Boost;
  • BDE;
  • Loki;
  • ASL и много других.

Самые известные и популярные фреймворки Java:

  • Wicket;
  • Vaadin;
  • Spring;
  • Play;
  • Hibernate;
  • GWT;
  • Blade и др.

Исследования популярности этих языков

Что лучше по популярности — Java или С, — можно посмотреть в открытых источниках в сети. Есть много исследовательских сайтов, которые занимаются подобными вычислениями по различным критериям. Однако из всей подобной информации можно вынести следующее:

В последнее десятилетие прослеживается общая тенденция снижения популярности у обоих языков. Это связывают с тем, что набирают популярность другие более современные языки, такие как: JavaScript, Питон, Swift, Руби и др. — эти языки «перетягивают» часть возможностей на себя. Однако при общей тенденции снижения прослеживается более высокая популярность у Java, чем у Си. Но в то же время, если рассматривать все семейство С-языков, то видно, что в совокупности они все равно занимают лидирующие позиции.

Как используются в реальной жизни

Что лучше и чаще используется в реальной жизни Java или С? Можно с уверенностью сказать, что все мы встречали приложения на этих языках. Потому что, как уже говорилось чуть выше, на этих двух языках можно создать практически любое приложениелюбой сложности.

Язык С можно увидеть в следующих разработках:

  • некоторые операционные системы;
  • различные настольные приложения на разных платформах;
  • библиотеки машинного обучения;
  • различные приложения с трудной графической обработкой;
  • в телеприставках и автомобилях;
  • и др.

Язык программирования Java можно встретить:

  • очень многие веб-приложения выполнены именно на Java;
  • некоторые мобильные приложения;
  • облачные приложения;
  • игры;
  • в автомобилях;
  • используют для анализа данных;
  • и др.

Кроссплатформенность Java и С

Тут и кроется одно из главных их отличий. К примеру, приложение на Си, скомпилированное в одной операционке, не будет функционировать на другой ОС. Чтобы этого достичь, потребуется перекомпиляция приложения для другой ОС.

А приложение на Java будет работать везде, где установлена виртуальная машина Java, и от вида операционной системы работа приложения не зависит.

Поэтому в плане кроссплатформенности Java будет получше, чем Си.

Итоги

Ну что ж, на сегодня хватит — а в следующем уроке мы ещё сильнее погрузимся в программирование на C, напишем простенькие программки и попрактикуемся. Подведём небольшие итоги:

  • C — это компилируемый язык программирования. Прежде чем программа на C начнёт выполняться, её необходимо полностью перевести в единички и нули, то есть сделать понятной для компьютера.
  • Программировать удобно в средах разработки (IDE) или редакторах для программирования. мы использовали VS Code.
  • Вместо того чтобы создавать и просматривать папки обычным способом — с помощью иконок, можно использовать командную строку.
  • Переменные — это такие области памяти компьютера, в котором хранятся какие-то данные. У этих данных есть тип — строка, число и тому подобные.
  • В языке C существуют операторы, функции, заголовочные файлы и библиотеки.
  • main() — самая главная функция, с которой начинается программа.

Больше интересного про код — в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь!

Оцените статью