Язык программирования Си#
Софт. Программы для компьютера. Для пк

GCC , TCC , Turbo C , Watcom , Oracle Solaris Studio C. Первоначально был разработан для реализации операционной системы UNIX , но впоследствии был перенесён на множество других платформ. Согласно дизайну языка Си, его конструкции близко сопоставляются типичным машинным инструкциям , благодаря чему он нашёл применение в проектах, для которых был свойственен язык ассемблера , в том числе как в операционных системах , так и в различном прикладном ПО для множества устройств — от суперкомпьютеров до встраиваемых систем.

Язык программирования Си был разработан в лабораториях Bell Labs в период с по годы. Согласно Ритчи , самый активный период творчества пришёлся на год. Существует несколько различных версий происхождения названия языка Би. Кен Томпсон указывает на язык программирования BCPL , однако существует ещё и язык Bon , также созданный им, и названный так в честь его жены Бонни.

Существует несколько легенд, касающихся причин разработки Си и его отношения к операционной системе UNIX , включая следующие:. Вторая редакция этой книги посвящена более позднему стандарту ANSI C , описанному ниже. В конце х годов Си начал вытеснять Бейсик с позиции ведущего языка для программирования микрокомпьютеров. В х годах он был адаптирован для использования в IBM PC , что привело к резкому росту его популярности. В то же время Бьёрн Страуструп и другие в лабораториях Bell Labs начали работу по добавлению в Си возможностей объектно-ориентированного программирования.

В году Американский национальный институт стандартов ANSI сформировал комитет для разработки стандартной спецификации Си. Эту версию языка принято называть ANSI C или C ANSI C сейчас поддерживают почти все существующие компиляторы. Почти весь код Си, написанный в последнее время, соответствует ANSI C. Любая программа, написанная только на стандартном Си, гарантированно будет правильно выполняться на любой платформе, имеющей соответствующую реализацию Си.

Однако большинство программ написаны так, что они будут компилироваться и исполняться только на определённой платформе, потому что:. Однако в конце х годов стандарт подвергся пересмотру, что привело к публикации ISO В марте года он был принят и адаптирован ANSI.

Язык программирования Си отличается минимализмом. Авторы языка хотели, чтобы программы на нём легко компилировались с помощью однопроходного компилятора , чтобы каждой элементарной составляющей программы после компиляции соответствовало весьма небольшое число машинных команд, а использование базовых элементов языка не задействовало библиотеку времени выполнения. Однопроходный компилятор компилирует программу, не возвращаясь назад к уже обработанному тексту, поэтому использованию функций и переменных должно предшествовать их объявление.

Код на Си можно легко писать на низком уровне абстракции , почти как на ассемблере. Си часто называют языком среднего уровня или даже низкого уровня , учитывая то, как близко он работает к реальным устройствам. Однако в строгой классификации он является языком высокого уровня. Компиляторы Си разрабатываются сравнительно легко благодаря простоте языка и малому размеру стандартной библиотеки. Поэтому данный язык доступен на самых различных платформах возможно, круг этих платформ шире, чем у любого другого существующего языка. К тому же, несмотря на свою низкоуровневую природу, язык позволяет создавать переносимые программы и поддерживает в этом программиста.

Программы, соответствующие стандарту языка, могут компилироваться на самых различных компьютерах. Си как и ОС UNIX , с которой он долгое время был связан создавался программистами и для программистов, круг которых был бы ненамного шире круга разработчиков языка. Несмотря на это, область использования языка значительно шире задач системного программирования.

Си создавался с одной важной целью: С этой стороны Си предлагает следующие важные особенности:. После появления язык Си был хорошо принят, потому что он позволял быстро создавать компиляторы для новых платформ, а также позволял программистам довольно точно представлять, как выполняются их программы. Благодаря этому программы, написанные на Си, эффективнее написанных на многих других языках. Как правило, лишь оптимизированный вручную код на ассемблере может работать ещё быстрее, потому что он даёт полный контроль над машиной, однако развитие современных компиляторов вместе с усложнением современных процессоров сократило этот разрыв.

Одним из последствий высокой эффективности и переносимости Си стало то, что многие компиляторы, интерпретаторы и библиотеки других языков высокого уровня часто написаны на языке Си. Многие элементы Си потенциально опасны, а последствия неправильного использования этих элементов зачастую непредсказуемы.

В связи со сравнительно низким уровнем языка многие случаи неправильного использования опасных элементов не обнаруживаются и не могут быть обнаружены ни при компиляции, ни во время исполнения. Это часто приводит к непредсказуемому поведению программы. Иногда в результате неграмотного использования элементов языка появляются уязвимости в системе безопасности. Необходимо заметить, что использования многих таких элементов можно избежать.

Примером ошибки является обращение к несуществующему элементу массива. Несмотря на то, что Си непосредственно поддерживает статические массивы, он не имеет средств проверки индексов массивов проверки границ. Например, возможна запись в шестой элемент массива из пяти элементов, что, естественно, приведёт к непредсказуемым результатам. Частный случай такой ошибки называется ошибкой переполнения буфера. Ошибки такого рода приводят к большинству проблем с безопасностью. Другим потенциальным источником опасных ситуаций служит механизм указателей. Указатель может ссылаться на любой объект в памяти, включая и исполняемый код программы, и неправильное использование указателей может порождать непредсказуемые эффекты и приводить к катастрофичным последствиям.

К примеру, указатель может быть неинициализированным или, в результате неверных арифметических операций над указателем, указывать в произвольное место памяти; на некоторых платформах работа с таким указателем может вызвать аппаратную остановку программы, на незащищённых же платформах это может привести к порче произвольных данных в памяти, причём эта порча может проявиться в самые произвольные моменты времени и намного позже момента порчи.

В других языках подобные проблемы пытаются решить введением более ограниченных ссылочных типов. Проблемой является также то, что автоматически и динамически создаваемые объекты не инициализируются и они могут содержать значения, оставшиеся в памяти от ранее удалённых объектов. Такое значение полностью непредсказуемо, оно меняется от одной машины к другой, от запуска к запуску, от вызова функции к вызову. Если программа использует такое значение, то результат будет непредсказуемым и не обязательно проявится сразу. Современные компиляторы пытаются диагностировать эту проблему некоторым анализом исходного кода, хотя в общем случае статическим анализом это решить нельзя.

Ещё одной распространённой проблемой является то, что память не может быть использована снова, пока она не будет освобождена программистом с помощью функции free. В результате программист может случайно забыть освобождать эту память, но продолжать её выделять, занимая всё большее и большее пространство. Это обозначается термином утечка памяти. Наоборот, возможно освободить память слишком рано, но продолжать её использовать. Из-за того, что система выделения может использовать освобождённую память по-другому, это ведёт к непредсказуемым последствиям.

Эти проблемы решаются в языках со сборкой мусора. Функции с переменным количеством аргументов также являются потенциальным источником проблем. В отличие от обычных функций, имеющих прототип , стандартом не регламентируется проверка функций с переменным числом аргументов. Если передаётся неправильный тип данных, то возникает непредсказуемый, если не фатальный результат. Например, семейство функций printf стандартной библиотеки языка Си, используемое для генерации форматированного текста для вывода, хорошо известно за его потенциально опасный интерфейс с переменным числом аргументов, которые описываются строкой формата.

Программирование на Си. #2. Подготовка.

Проверка типов в функциях с переменным числом аргументов является задачей каждой конкретной реализации такой функции, однако многие современные компиляторы, в частности, проверяют типы в каждом вызове printf , генерируя предупреждения в случаях, когда список аргументов не соответствует строке формата.

Следует заметить, что невозможно статически проконтролировать даже все вызовы функции printf , поскольку строка формата может создаваться в программе динамически, поэтому, как правило, никаких проверок других функций с переменным числом аргументов компилятором не производится. Для помощи программистам на Си в решении этих и многих других проблем было создано большое число отдельных от компиляторов инструментов. Такими инструментами являются программы дополнительной проверки исходного кода и поиска распространённых ошибок, а также библиотеки, предоставляющие дополнительные функции, не входящие в стандарт языка, такие, как проверка границ массивов или ограниченная форма сборки мусора.

В свою очередь, лексемы являются частью выражений ; а из выражений составляются инструкции и операторы. При трансляции программы на Си из программного кода выделяются лексемы максимальной длины, содержащие допустимые символы.

Если в программе имеется недопустимый символ, то лексический анализатор или компилятор выдаст ошибку, и трансляция программы окажется невозможной. Также имеется символ , который не может быть частью никакой лексемы, и используется в препроцессоре см. Некоторые лексемы являются зарезервированными или, что то же самое, ключевыми словами см. Для введения в программе на Си именованных констант используется директива препроцессора define:. Введённая таким образом константа будет действовать всюду, начиная с момента задания константы и до конца программного кода или до тех пор, пока действие заданной константы не отменено другой директивой:.

Как и для всякого макроса, для именованной константы происходит автоматическая подстановка значения константы в программном коде всюду, где употреблено имя константы. Если для именованной константы указано некоторое значение, то для константы определяется так же и тип, соответствующий виду задаваемого значения. Различают следующие типы констант:. Каждой операции в Си соответствует свой знак операции см.

Выражения содержат операнды и знаки операций см. Порядок выполнения операций зависит от формы записи и от приоритета выполнения операций см. С вычислением значения выражения может быть связан т. Простейшее выражение содержит только имя переменной её идентификатор. Значением такого выражения будет то значение или тот объект , которое хранится в данной переменной. В частности, следующий ниже код, в случае выполнения заданного условия, не будет выполнять никаких действий:. Более сложная форма оператора if содержит ключевое слово else:. Здесь, если условие, указанное в скобках, не выполнено, то выполняется оператор, указанный после ключевого слова else.

Тело цикла всегда выполняются до тех пор, пока выполняется указанное в цикле условие, таким образом цикл с постусловием гарантирует, что тело цикла обязательно выполнится хотя бы один раз. В обычной ситуации блок инициализации содержит задание начального значения переменной, которая называется переменной цикла, а оператор, который выполняется сразу после тела цикла, меняет значения используемой переменной, а условие содержит сравнение значения используемой переменной цикла с некоторым заранее заданным значением, и, как только сравнение перестаёт выполняться, цикл прерывается, и начинает выполняться программный код, следующий сразу за оператором цикла.

Однако неявное приведение типов позволяет использовать в качестве условия цикла арифметическое выражение. В действительности, такие бесконечные циклы используются совместно с операторами прерывания работы цикла см.

Язык программирования с

Операторы безусловного перехода позволяют прервать выполнение любого блока вычислений и перейти в другое место программы. Операторы безусловного перехода обычно используются совместно с условными операторами. Если указанная метка отсутствует в программе, или, если существует несколько операторов с одной и той же меткой, компилятор сообщает об ошибке. Передача управления возможна только в пределах той функции, где используется оператор перехода, следовательно, при помощи оператора goto нельзя передать управление в другую функцию.

Оператор continue может быть использован только внутри операторов do , while и for ; оператор break также может использоваться внутри оператора switch. Существует два особых случая применения операторов break и continue:. В Си определён оператор return , который прерывает выполнение функции, где использован данный оператор. Если функция не должна возвращать значение, то используется вызов. Если после оператора возврата в теле функции имеются ещё какие-то операторы, то эти операторы никогда не будут выполняться, и в этом случае компилятор может выдать предупреждение.

Функции могут иметь аргументы и могут возвращать значения. Также необходимо привести определение функции, которое содержит блок операторов, реализующих поведение функции. Отсутствие определения ранее определённой функции является ошибкой, что, в зависимости от реализации, приводит к выдаче сообщений или предупреждений. Когда компилятор встречает в программном коде идентификатор функции, то он оформляет операцию вызова функции, в рамках которой, в частности, адрес точки вызова помещается в стек, создаются и инициализируются переменные, отвечающие за параметры функции, и передаётся управление коду, реализующему вызываемую функцию.

После выполнения функции происходит освобождение памяти, выделенной при вызове функции, возврат в точку вызова и, если вызов функции является частью некоторого выражения, передача в точку возврата вычисленного внутри функции значения. Определения таких функций непосредственно подставляются в точку вызова, что, с одной стороны, увеличивает объём исполняемого кода, но, с другой стороны, позволяет экономить время его выполнения, поскольку не используется дорогая по времени операция вызова функции.

В самом простом случае [описатель] содержит указание на конкретный тип возвращаемого значения. Функция, которая не должна возвращать никакого значения, объявляется как имеющая тип. Си не допускает объявление нескольких функций, имеющих одно и то же имя, перегрузка функций не поддерживается. Компилятор различает определения одноимённых функций по их сигнатуре, и таким образом по сигнатуре устанавливается связь между определением и соответствующим ему объявлением.

В зависимости от реализации, компилятор либо строго следит за тем, чтобы тип фактического параметра совпадал с типом формального параметра, либо, если существует такая возможность, осуществляет неявное преобразование типа, что, очевидно, приводит к побочным эффектам. Если в функцию передаётся переменная, то при вызове функции создаётся её копия выделяется память и копируется значение. Если в функцию передаётся ссылка а не указатель на объект, то никакая копия не создаётся, и все операции, которые производит функция, будут операциями над самим объектом, а не с его копией.

Для указания того, какой подход используется, говорят либо о том, что объект передаётся по значению, либо о том, что объект передаётся по ссылке. Глубина вложенности вызовов имеет очевидное ограничение, связанное с размером выделяемого программе стека. Поэтому в реализациях Си устанавливается некое предельное значение для глубины вложенности. Такой вызов называется рекурсивным, и применяется для организации единообразных вычислений.

Учитывая естественное ограничение на вложенные вызовы, рекурсивную реализацию заменяют на реализацию при помощи циклов. При возврате из функции освобождается память, выделенная под параметры функции и под переменные, объявленные внутри функции, и управление возвращается в точку вызова. Текст программы на Си может содержать фрагменты, которые не являются частью программного кода комментарии. Комментарии специальным образом помечаются в тексте программы и пропускаются при компиляции. Следующий стандарт стандарт C99 ввёл ещё один способ оформления комментариев: Размер целочисленных типов данных варьируется от не менее 8 до не менее 32 бит.

Стандарт C99 увеличивает максимальный размер целого числа - не менее 64 бит. Целочисленные типы данных используются для хранения целых чисел тип char также используется для хранения ASCII-символов. Все размеры диапазонов представленных ниже типов данных минимальны и на отдельно взятой платформе могут быть больше.

Стандарт не требует, чтобы два разных типа имели разный размер: Таким образом, даже типы char и long могут иметь одинаковый размер, но такие платформы очень редки. Стандарт гарантирует, что тип char всегда равен 1 байту. Отдельное внимание стоит уделить типу char. Формально это отдельный тип, но фактически char эквивалентен либо signed char , либо unsigned char , в зависимости от компилятора. Для того, чтобы избежать путаницы между размерами типов стандарт C99 ввел новые типы данных, описанные в файле stdint.

Приставка least- обозначает минимальный тип, способный вместить N бит, приставка fast- обозначает тип размером не менее 16 бит, работа с которым наиболее быстрая на данной платформе. Типы без приставок обозначают типы с фиксированном размером, равным N бит. Типы с приставками least- и fast- можно считать заменой типам int , short , long , с той лишь разницей, что первые дают программисту выбрать между скоростью и размером. Одной из самых важных функций любого языка программирования является предоставление возможностей для управления памятью и объектами, хранящимися в ней.

В Си есть три разных способа выделения памяти классы памяти для объектов:. Все три этих способа хранения данных пригодны в различных ситуациях и имеют свои преимущества и недостатки. С другой стороны, память стека гораздо больше ограничена, чем статическая или память в куче. Только динамическая память может использоваться в случаях, когда размер используемых объектов заранее неизвестен.

Большинство программ на Си интенсивно используют все три этих способа. Там, где это возможно, предпочтительным является автоматическое или статическое выделение памяти: К сожалению, многие структуры данных имеют переменный размер во время выполнения программы, поэтому из-за того, что автоматически и статически выделенные области должны иметь известный фиксированный размер во время компиляции, очень часто требуется использовать динамическое выделение. На схеме справа показано представление программ на языке C в оперативной памяти.

После запуска программы в оперативную память импортируются команды процессора машинный код и инициализированные данные. В области инициализированных данных хранятся данные, которые уже нельзя менять после определения в теле программы. Обычные переменные хранятся в области неинициализированных данных и могут меняться по ходу выполнения программы.

Также память можно выделять динамически, предоставляться она будет из кучи heap. Для выделения памяти во время работы программы используется функция malloc из stdlib. Область стека предназначена для размещения вызовов функций. Каждый раз, как вызывается какая-либо функция, стек увеличивается.

После того как функция завершила свою работу стек уменьшается. Функции объявленные с квалификатором inline могут не использовать стек, а подставляться в код inline является подсказкой компилятору, а не указанием. Стоит учитывать, что порядок расположения кучи, стека и других областей может отличаться в зависимости от конкретной реализации.

Также немаловажной деталью является наличие случайного отступа между стеком и верхней областью, а также между областью инициализированных данных и кучей. Делается это в целях безопасности, например, для предотвращения встраивания в стек других функций. Динамически подключаемые библиотеки и отображения файлов с файловой системы находится между стеком и кучей и сдвигается, если стек или куча претендуют на эту область.

Язык программирования с

Также стоит учитывать, что переменные с квалификатором register скорее всего будут размещены прямо в памяти процессора регистрах. Тем не менее количество регистров ограничено, поэтому компилятор может игнорировать такую рекомендацию. Для таких переменных отсутствует операция взятия адреса. По умолчанию предполагается, что основная функция программы функция main возвращает целое число, поэтому такая программа должна компилироваться возможно, с выдачей одного или нескольких предупреждений , если компилятор реализует стандарт ANSI C.

Если, однако, компилятор следует стандарту C99 , то такой код не будет компилироваться, и потребуется явное описание типа возвращаемого функцией main значения. Допускается не писать оператор return у функции main. В таком случае, согласно стандарту, функция main возвращает 0 включая исполнение всех обработчиков, назначенных на exit , подразумевая, что программа успешно завершилась [12].

В приведенном выше примере атрибут const указывает компилятору, что возвращаемое функцией значение зависит только от входных параметров и функция не использует глобальные переменные. Согласно этому лагерю, усилия по уменьшению несовместимости между ними не должны препятствовать попыткам улучшения каждого языка в отдельности. Различия между этими языками, существующие на сегодня [ когда?

Иногда, в целях переноса тех или иных библиотек, функций и инструментов, написанных на Си, в иную среду, требуется компиляция Си-кода на язык более высокого уровня или в код виртуальной машины , предназначенной для такого языка. Следующие проекты предназначены для этих целей:. Язык Си уникален с той точки зрения, что именно он стал первым языком высокого уровня , всерьёз потеснившим ассемблер в разработке системного программного обеспечения.

Он остаётся языком, реализованным на максимальном количестве аппаратных платформ , и одним из самых популярных языков программирования , особенно в мире свободного программного обеспечения [19].

Язык программирования C

Однако не лишён этот язык и недостатков: Рождённый в среде хакеров , он стимулирует соответствующий стиль программирования , часто небезопасный , и поощряющий написание запутанного кода см. Наконец, за более чем 40 лет существования, язык успел несколько устареть, и в нём достаточно проблематично использовать многие современные приёмы и парадигмы программирования [19].

Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 17 марта ; проверки требуют 23 правки. У этого термина существуют и другие значения, см. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его. Этот раздел статьи необходимо дополнить и убрать это сообщение. Комментарии могут быть на странице обсуждения. Архивировано 22 августа года. Для улучшения этой статьи желательно: Проставив сноски , внести более точные указания на источники.

Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники , подтверждающие написанное. ANSI C C89 и C90 C99 C11 Embedded C [en] MISRA C. Стандартная библиотека языка Си glibc dietlibc uClibc Newlib Eglibc Bionic. Операторы C-строка Синтаксис Препроцессор Заголовочные файлы Типы данных Функции. Visual Studio Express Pelles C Sun Studio. Языки программирования по алфавиту Языки программирования, появившиеся в году Стандартные библиотечные заголовки языка Си Язык программирования Си.

Статьи с переопределением значения из Викиданных Википедия: Статьи с незавершёнными разделами Статьи, требующие уточнения источников Статьи со ссылками на Викиучебник Википедия: Ссылка на Викиучебник непосредственно в статье Википедия: Статьи без ссылок на источники Википедия: Статьи без источников объекты менее указанного лимита: Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти.

Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Текущая версия Править Править вики-текст История. В других проектах Викисклад Викиучебник. Эта страница последний раз была отредактирована 15 июля в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия.

Стандартная библиотека языка программирования С. Этот раздел требует существенной доработки. Oracle Solaris Studio Pelles C Portable C Compiler Tiny C Compiler Topspeed JPI C.

Опубликовано в рубрике Hp laserjet 1018
Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More
  • Прикрепленное видео

Все права защищены. © 2001 toozza.ru