Для чего можно использовать c
Перейти к содержимому

Для чего можно использовать c

  • автор:

Для чего идут изучать язык С?

Привет, хабровчане! Наши преподаватели — Виктор Коробков, эксперт с 15-летним стажем в IT, и Андрей Кравчук, разработчик в RavenPack International, рассказали, почему язык C до сих пор актуален, и зачем его осваивать тем, кто занимается разработкой на других языках. Статья подготовлена специально в преддверии старта нового практического онлайн-курса «Программист C», чтобы помочь разобраться, пригодятся ли эти навыки вам.

Добрый день! Я Андрей, более 10 лет занимаюсь коммерческой разработкой, начинал с C и C++, затем перешёл на Python, и весьма часто в повседневной работе меня выручают знания C. Мой коллега и руководитель курса Виктор Коробков уже более 15 лет в IT индустрии, начинал с программирования на Delphi, C/C++ и сейчас специализируется на базах данных. Сегодня я подготовил краткий обзор о возможностях и перспективах языка C для разработчиков в настоящее время и о том, что вас ждет в нашем курсе.

Зачем изучать язык C?

На язык С многие молодые специалисты смотрят как на доисторическое ископаемое. Еще бы, ведь он существует уже практически полвека. И этот факт ставят ему не в плюс, а, наоборот, минус, заявляя, что решать современные задачи на языке, созданном в далекие 1970-е годы неэффективно, несовременно и немодно.

Но что показывает упрямая вещь под названием «статистика»? Если посмотреть рейтинг TIOBE, то С уже долгие годы никогда не опускается ниже 2-го места, а в январе 2021 года по итогам 2020 года он опять стал первым. В рейтинге PYPL С/С++ постоянно входят в пятерку языков, по которым наиболее часто ищется информация в поисковике Google. Если выполнить запрос «программист С» на одном из крупнейших сервисов по поиску работы в России HeadHunter, можно увидеть, что такие специалисты требуются во многих городах.

Можно выделить 4 основных повода освоить C:

  • Получить понимание основ того, как «под капотом» работают ОС, системное ПО, популярные программные продукты — такие как Nginx, PostgreSQL, Redis и т.д.
  • Для взаимодействия с библиотеками, написанными на C, с помощью механизмов FFI.
  • Для написания программ с бескомпромиссным быстродействием.
  • Для низкоуровневого программирования различных устройств, например, Arduino, мощности которых не хватает ни на какие другие языки.

Пожалуй, основное преимущество C — предельная «близость к машине». Это язык достаточно высокого уровня для того, чтобы была возможность выражать в нем некую бизнес-логику и сущности предметной области, но при этом он достаточно низкоуровневый для того, чтобы иметь предельный контроль над тем, как эта логика и сущности обрабатываются процессором.

Зарплата у хороших спецов по C, как правило, выше, чем в сфере web-программирования (особенно если речь идет не про российские НИИ, а про компании вроде NVidia, Intel и др.).

Стоит, конечно, признать, что зарплаты на начальном этапе программистам на С предлагают на порядок меньше, чем на Python или Java. Но даже при устройстве на работу разработчиком на Python для соискателя большим плюсом является знание языка С – работодатели это очень ценят. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что сообщества работодателей и программистов всего мира не только не забывают язык С, но и постоянно использует его в той или иной мере.

В настоящий момент заметен дефицит специалистов, способных решать практические задачи на C. Дело в том, что раньше на C учили в вузах, сейчас же студенты чаще осваивают программирование на Python, Java или C#. Такие студенты могут более-менее владеть базовыми навыками программирования, но не разбираться в углубленных основах. Если копнуть глубже, начинаются проблемы. Именно эти проблемы в разных сферах разработки мы будем разбирать на курсе и учиться с ними справляться.

Наконец, C может быть полезен программисту на любом языке для расширения кругозора. Он помогает понять, какие «шестеренки» лежат на низком уровне в основе другого языка. Дает возможность оптимизировать код путем переписывания чувствительных к быстродействию фрагментов программ на C, а также взаимодействовать с произвольными третьесторонними библиотеками через FFI.

Ну и в завершение, есть возможность уйти в «железную» сферу, но тут уже нужны более специфичные знания (Verilog и прочее).

Знания C также необходимы администраторам Linux-систем, т.к. любая UNIX-система (Linux в том числе) по большей части написана на этом языке. Сисадмин, знающий C, глубже понимает устройство ОС, может справляться с неожиданными проблемами эксплуатации и предлагать более оптимизированные решения.

На онлайн-курсе «Программист C» мы готовим студентов использовать C на практике и решать задачи Middle-уровня. Мы рассмотрим устройство UNIX-подобных ОС и сопутствующего инструментария. Дадим практические советы по написанию конкретных классов программ: веб-сервисов, демонов, игр, взаимодействия с БД, конкурентного программирования (многопоточных и многопроцессных программ).

Другая интересная особенность курса в том, что мы кратко рассмотрим аналоги ООП в C, хотя традиционно считается, что ООП в C не бывает.

Для специалистов в IoT направлении будет интересен раздел программирования микроконтроллеров.

В конце курса вы реализуете полноценный проект на C: это может быть какая-то ваша рабочая задача, своя идея или предложенная нами тема.

Стартуют занятия 29 января, но присоединиться можно в течение февраля. В первый месяц мы проходим базовые знания и разбираем современный язык C. Дальше углубляемся в его возможности и изучаем нюансы применения в разных сферах.

Погружаемся в язык мы достаточно основательно, поэтому если вам нужна исключительно базовая теория, наша программа будет избыточна. В этом случае достаточно пройти какой-то из популярных учебников или видео для начинающих.

А наш курс будет актуален для того, кто:

  • Уткнулся в пределы быстродействия используемого им языка программирования, например, Python.
  • Хочет задействовать в другом языке, опять же к примеру в Python, стороннюю библиотеку, написанную на C, и сталкивается с проблемами взаимодействия между языками.
  • Хочет подробнее узнать, как программы взаимодействуют с ОС и предоставляемыми ей ресурсами.
  • Хочет начать разрабатывать под микроконтроллеры и развиваться в IoT-направлении
  • Хочет заниматься системным программированием.

Если что-то из этого про вас — переходите на страницу курса, проходите вступительный тест и присоединяйтесь к группе. А если остались вопросы, после прохождения теста вам откроется доступ к закрытому чату в Slack, где вы сможете задать нам с Виктором свои вопросы. До встречи на занятиях!

  • программирование
  • язык c
  • обучение программированию

Введение в язык программирования C (Си)

C — это достаточно «древний» язык программирования, он сформировался в начале 70-х. Не смотря на это, Си — живой язык в том смысле, что он активно применяется в настоящее время. Он был придуман, использовался и используется для написания частей программного кода Unix-подобных операционных систем. Также на нем пишут утилиты, компиляторы, программы для встраиваемых систем и реже пользовательские прикладные программы. Поэтому C называют системным языком программирования.

Его живучесть можно объяснить тем, что принципы работы операционных систем относительно универсальны, они не подвержены тому прогрессу и разнообразию, которые можно наблюдать в среде десктопного и мобильного ПО, Web-приложений. C не является языком достаточно высокого уровня, он ближе к архитектуре компьютера. Поэтому на Си можно писать более эффективные и быстрые программы.

Хотя в C есть библиотека, в которой эмулируются возможности ООП, в чистом виде язык не поддерживает объектно-ориентированное программирование. Таковое реализовано в C++ , который возник на основе C , но не является его продолжением, а представляет собой отдельный язык, который можно изучать, не зная Си. C++ широко используется в прикладном программировании.

Подходит ли C для первого знакомства с программированием? Если вы не обучаетесь в вузе по специальности, связанной с IT, то нет. C предполагает понимание организации и принципов работы аппаратного обеспечения, в частности – памяти. Здесь многое делается с помощью указателей, они играют ключевую роль; эта тема достаточно сложная для понимания и обычно не изучается в школе.

Конечно, с помощью C можно изучать основы программирования и не изучать при этом указатели. Однако человек будет думать, что знает C , мало зная о нем по существу. Язык C был создан разбирающимися в устройстве «железа» профессиональными программистами для написания операционной системы UNIX. Его не задумывали как язык для обучения начинающих.

Среды и компиляторы для программирования на C

Если вы пользуетесь одним из дистрибутивов GNU/Linux, вам подойдет любой текстовый редактор с подсветкой синтаксиса, а лучше специально предназначенный для программирования, также понадобятся GCC и терминал. На скрине ниже показаны исходный код программы в Sublime Text, ее компиляция и исполнение в терминале.

Написание программы на Си в редакторе, ее компиляция и исполнение в терминале

Си – компилируемый язык программирования. В GNU/Linux для получения исполняемых файлов используется GCC – набор компиляторов, включающий в том числе компилятор для C. Чтобы из исходного файла (обычно таким файлам дают расширение *.с) получить исполняемый, надо выполнить в терминале команду примерно следующего вида:

gcc -o hello hello.c

, где gcc — команда, запускающая программу, выполняющую компиляцию и иные действия; -o – ключ, сообщающий, что мы вручную указываем имя исполняемого файла; hello – имя получаемого исполняемого файла; hello.c – имя файла с исходным кодом. Имя исполняемого файла можно не указывать:

gcc hello.c

В этом случае исполняемый файл будет иметь имя по умолчанию a.out.

Для Windows существует свой набор компиляторов – MinGW. Его можно использовать самостоятельно, однако он входит в состав простой среды разработки Dev-C++, которая может оказаться хорошим выбором для обучения программированию на языках C и С++.

При сохранении выбирайте тип файла «C source files (*.c)». Компиляция и запуск программы выполняется при нажатии клавиши F9 . После исполнения программа сразу закрывается и результат невозможно увидеть. Чтобы этого не происходило, прописывают две дополнительные строки: #include и getch() . (Возможно это не актуально для более новой версии Dev-C++.)

«Hello World» в GNU/Linux:

#include int main () { printf ("Hello World\n"); }

«Hello World» в Windows:

#include #include int main () { printf ("Hello World\n"); getch(); }

С другой стороны, существует большое количество кроссплатформенных сред разработки. Например, Eclipse + модуль CDT, KDevelop, CLion.

«Hello World» на C

На примере простейшей программы сразу отметим некоторые особенности языка программирования Си.

Роль основной ветки программы берет на себя функция main() . Она является точкой входа и всегда должна присутствовать в законченной программе на языке C . При этом объявленные внутри нее переменные не являются глобальными, их область видимости простирается только на main() . Тем не менее в языке программирования C почти весь программный код заключается в функции, и функция main() является главной.

По умолчанию функция main() возвращает тип данных int , поэтому можно не указывать тип возвращаемых данных. Однако компилятор в этом случае выносит предупреждение.

Функция printf() предназначена для вывода данных. Ее назначение аналогично функции print() в Python. Однако printf() после вывода не выполняет переход на новую строку. Поэтому для перехода используется специальный символ, который обозначается комбинацией \n .

Выражения на языке Си разделяются точкой с запятой.

В языке C функции ввода-вывода не являются частью языка. Например, в Python нам не надо импортировать никакой модуль, чтобы пользоваться функциями print() и input() . В C функцию printf() , а также ряд других, следует подключить с помощью заголовочного файла stdio.h. Именно с этой целью в начале программы добавляется строка #include . Include с английского переводится как «включить», а stdio есть сокращение от «стандартный ввод-вывод (input-output)».

В заголовочных файлах (они оканчиваются на *.h) обычно содержатся объявления тех или иных функций. Объявление ‒ это только описание функции: какие параметры она принимает и что возвращает. Сам код функции (определение) находится не в заголовочном файле, а в библиотеках (других файлах), которые могут быть уже скомпилированы и расположены в системных каталогах. Перед компиляцией программы запускается препроцессор языка C . Помимо прочего он включает в начало файла программы содержимое указанных в ней заголовочных файлов.

В Си двумя слэшами // обозначается однострочный комментарий, /* … */ ‒ многострочные комментарии.

Курс с решением задач:
pdf-версия

Для чего можно использовать c

С этим инструментом работают
Инструмент используется
Ищите подрядчика?

Устройте конкурс между агентствами и узнайте реальные цены и сроки выполнения вашего проекта. Создание заказа занимает 5 минут.

Об инструменте

Что такое язык С

C – язык программирования общего назначения со статической типизацией, который относится к компилируемым языкам. Языку C почти 50 лет: данный язык является прародителем таких языков, как Objective-C, C++, C#. Также язык C встречается в подавляющем количестве современных десктопных программ и абсолютно разных устройств, вплоть до уличных кофейных автоматов.

Язык C считается среднеуровневым: его уровень абстракций ниже, чем на современных императивных языках, а дизайн языка похож на машинный код. Язык поддерживает процедурный стиль программирования, что делает его схожим с языками-ассемблерами, на которых программируют процессоры. Благодаря этим особенностям, C применяют в разработке программного обеспечения устройств.

Данный язык поддерживает компиляторы для всех современных операционных систем. Это дает возможность писать программное обеспечение для любой ОС. Если учитывать особенности ОС, можно компилировать один и тот же код языка на разные операционные системы, что делает разработку кроссплатформенной. C работает с однопроходной компиляцией, благодаря чему он значительно быстрее интерпретируемых языков программирования. Как правило, в драйверах и прочих системных программах основную часть кода пишут на C, а участки, которые требуют особо быстрой производительности, пишут на языках-ассемблерах.

Язык C поддерживает полностью ручное управление памятью компьютера. Разработчик сам диктует условия для исполнения программы, это позволяет распоряжаться ресурсами устройства, на котором будет выполняться программа. При этом, неправильно написанная программа может привести к любым ошибкам, вплоть до поломки операционной системы.

По умолчанию, C не поддерживает парадигму объектно-ориентированного программирования, потому что этот язык рассчитан на выполнение задач, связанных с процедурной парадигмой. Для объектно-ориентированного программирования позднее разработали язык C++, который обладает схожим синтаксисом с C, но поддерживает по умолчанию классы и объекты.

Где применяют язык С

  • разработка операционных систем и драйверов для различных устройств;
  • написание отдельных частей кода для программ в участках, в которых важно быстродействие;
  • написание программного обеспечения для устройств с микропроцессорами;
  • разработка баз данных;
  • разработка более высокоуровневых языков программирования.

Преимущества разработки на языке С

  • производительность гораздо выше, чем у высокоуровневых, более современных языков программирования;
  • ручное управление памятью позволяет добиться максимальной оптимизации работы программы;
  • наличие компиляторов ко всем операционным системам, поддержка кроссплатформенной разработки с небольшими доработками;
  • достаточно большая популярность языка, наличие большого количества вспомогательных материалов на русском языке.

Недостатки разработки на языке С

  • сложность программирования в сравнении с задачами, которые выполняются современными
  • высокоуровневыми языками;
  • специалист должен обладать хорошей квалификацией, чтобы написать качественную, оптимизированную программу;
  • меньшая популярность языка в сравнении с современными интерпретируемыми языками;
  • непригодность использования языка для большого количества типовых задач в связи с существованием большого количества более подходящих решений.

Примеры использования языка С

Язык C встречается практически во всех десктопных программах, а также в прошивках различных устройств с микропроцессорами. Стоит сказать, что десктопные программы зачастую содержат в себе не только C, но и код высокоуровневых языков, либо языков-ассемблеров.

  • Операционные системы – Linux, Microsoft Windows, masOS.
  • Языки программирования – Swift, Perl, PHP, Python, Ruby, C++, C#, Objective-C.
  • Базы данных – MySQL, SQLite, PostgreSQL, Oracle Database.

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:

  1. разработки операционных систем,
  2. программирования встроенных систем,
  3. разработки игр,
  4. разработки баз данных,
  5. 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?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *