Структура программы на языке си

C плюс единичка

В конце 67-х годов появился язык Simula 67, в котором были впервые сформулированы принципы объектно-ориентированного программирования. В 1980 году сотрудник всё той же компании фирмы Bell Labs Бьёрн Страуструп писал на языке Simula программу моделирования телефонных вызовов. Но Simula очень медленно работал. В то время как язык С был намного быстрее.

Бьёрн Страуструп

Тогда Страуструп решил добавить принципы ООП в язык C. Получившийся язык сначала был назван «C with classes» («Си с классами»). Название «С++» придумал Рик Мэсчитти. В название использован оператор «++», что на языке С означает добавить единичку. То есть к множеству возможностей C добавлена еще одна.

При этом в самом начале этот язык не имел собственного компилятора. Сначала текст программы обрабатывался препроцессором, а потом передавался компилятору C.

Первый коммерческий выпуск язык C++ состоялся в октябре 1985 года.

Главное

• C# — язык про­грам­ми­ро­ва­ния, кото­рый ком­па­ния Мик­ро­софт изна­чаль­но дела­ла для сво­их проектов.
• Назва­ние чита­ет­ся как «си-шарп».
• Мно­гие дума­ют, что это отдель­ная вер­сия язы­ка С, но на самом деле нет. В C# дей­стви­тель­но есть мно­го кон­струк­ций, похо­жих на С и С++, но точ­но так же в нём мож­но най­ти эле­мен­ты Пас­ка­ля и Java. Это не раз­ви­тие линей­ки С, а новый язык, создан­ный с нуля.
• C# — объектно-ориентированный язык, а зна­чит, вся тео­рия про клас­сы, объ­ек­ты и насле­до­ва­ния рабо­та­ет и в нём, но с неко­то­ры­ми оговорками.
• Спрос на про­грам­ми­стов C# не шкваль­ный, этот язык слож­но назвать мод­ным в 2020 году. Но на нём мож­но делать всё, что нуж­но в 2020-м: от игр и при­ло­же­ний до веб-сервисов.
• Осо­бен­но хоро­шо он соче­та­ет­ся с эко­си­сте­мой Microsoft.

C это следующая буква после B

В 1969 в компании Bell Labs Кен Томпсон и Деннис Ритчи решили написать язык B, чтобы улучшать операционную систему UNIX.

Кен Томпсон

Изначально ОС UNIX была написана на ассемблере, что сильно замедляло ее доработку.

Деннис Ритчи

Дальше произошла история, которую некоторые считают легендой. Сотрудники Bell Labs Брайан Керниган и Деннис Ритчи любили одну компьютерную игру. Но она запускалась на сервере. Они решили перенести эту игру на компьютер, который стоял у них в офисе. Попытка перенести игру кончилась неудачей, так как операционная система была написана на ассемблере и машинные коды компьютеров не совпадали.

Брайан Керниган

Тогда им пришло в голову, что нужно написать операционную систему на языке более высокого уровня. За основу взяли язык B и назвали новый язык New B. Но это было неудобно и поэтому позже переименовали этот язык в язык C, взяв следующую букву алфавита.

В 1973 язык С уже стал достаточно развит и на нем переписали операционную систему UNIX. С того момента язык С становится основным языком системного программирования.

История

Кен Томпсон и Деннис Ритчи

Язык программирования С был разработан в лабораториях Bell Labs в период с 1969 по 1973 годы Деннисом Ритчи. Самый активный период творчества пришёлся на 1972 год. Язык назвали «Си» (C — третья буква английского алфавита), потому что многие его особенности берут начало от старого языка «Би» (B — вторая буква английского алфавита).

Язык B был в основном произведением Кена Томпсона при содействии Денниса Ритчи и был опубликован в 1969 году. Язык B можно рассматривать как C без типов. Сам B был создан на основе языка BCPL (Basic Combined Programming Language). Предшественником BCPL был язык CPL, разработанный в начале 1960-х. Название B появилось или от названия BCPL, или от имени жены Томпсона — Бонни.
Пример кода на B:

  main() 
  {
     auto a, b, c, sum;
     a = 1; b = 2; c = 3;
     sum = a+b+c;
     putnumb(sum); 
  }

В 1970 Bell Labs приобрела для проекта компьютер PDP-11. Так как B был готов к работе на PDP-11, Томпсон переписал часть UNIX на B.

Но модель B и BCPL подразумевала издержки при работе с указателями: правила языка, определяя указатель как индекс в массиве слов, делали указатели индексами слов. Каждое обращение к указателю при исполнении генерировало масштабирование указателя в адрес байта, который ожидал процессор.

Поэтому становилось ясно, что для того, чтобы справиться с символами и байтовой адресацией, а также подготовиться к грядущей аппаратной поддержке вычислений с плавающей точкой, нужна типизация.

Деннис Ритчи

В 1971 году Ритчи начал создавать расширенную версию B. Сначала он назвал её NB (New B), но когда язык стал сильно отличаться от B, название сменили на C.

Сформировался синтаксис объявления имён, который отражает синтаксис выражения, где эти имена используются. Так

int i, *pi, **ppi;

объявляет целое, указатель на целое и указатель на указатель на целое. Синтаксис этих объявлений отражает тот факт, что i, *pi, и **ppi все в результате дают тип int, когда используются в выражении. Похожим образом

int f(), *f(), (*f)();

объявляют функцию, возвращающую целое, функцию возвращающую указатель на целое, указатель на функцию возвращающую целое;

int *api, (*pai);

объявляют массив указателей на целое, указатель на массив целых.

Во всех этих случаях объявление переменной напоминает её использование в выражении, чей тип – это то, что находится в начале объявления.

К 1973 году язык С стал достаточно силён, и большая часть ядра UNIX, первоначально написанная на ассемблере PDP-11/20, была переписана на С.

В 70-х программистов на C было немного и большинство из них были пользователями UNIX. Тем не менее, в 80-х C вышел за узкие рамки мира UNIX. Компиляторы C стали доступны на различных машинах, работающих под управлением разных операционных систем. В частности, C стал распространяться на быстро развивающейся платформе IBM PC.

K&R C

В 1978 году Брайан Керниган и Деннис Ритчи опубликовали первую редакцию книги «Язык программирования Си». Эта книга, известная среди программистов как «K&R», служила многие годы неформальной спецификацией языка. Версию языка Си, описанную в ней, часто называют «K&R C».

K&R ввёл следующие особенности языка:

• структуры (тип данных struct);
• длинное целое (тип данных long int);
• целое без знака (тип данных unsigned int);
• оператор += и подобные ему (старые операторы =+ вводили анализатор лексики компилятора C в заблуждение, например, при сравнении выражений i =+ 10 и i = +10).

K&R C часто считают самой главной частью языка, которую должен поддерживать компилятор C. Многие годы даже после выхода ANSI C он считался минимальным уровнем, которого следовало придерживаться программистам, желающим добиться от своих программ максимальной переносимости, потому что не все компиляторы тогда поддерживали ANSI C, а хороший код на K&R C был верен и для ANSI C.

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.

Почему?

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. 

Transparent variadic или безысходность стека

Вечер. На сервере лениво поскрипывали регистры, то заполняясь данными, то отдавая их обратно. Указатель на стек замедлялся, перемещаясь все медленнее и медленнее, пока не замер совсем. Блин жесткого диска совершил свой последний на сегодня оборот и замер. Сборка проекта завершилась. Долгие 2.5 секунды компиляции обозначили выпуск новой версии.

Однако страдания сервера на этом не закончились. Завершив первую сборку сервер запустил вторую, за ней третью, затем четвертую и пятую. Казалось, что разным версиям не будет конца. Но что поделать, если целевые машины имеют разный набор библиотек; кому-то нужен openssl версией не выше 0.9.8, кому-то нужна непременно MySQL вместо MariaDB. Мир разнообразен и не все готовы менять то, что уже устоялось и работает долгое время.

Но можно ли снять столь тяжкое бремя с плеч сервера? Можно ли облегчить его боль? Убрать часть агентов, отпустить их на волю? Но ведь тогда статическая линковка с конкретными версиями библиотек не даст возможность запустить их на другом окружении. Что ж, на это существует динамическая линковка. Она сложнее, ведь нужно очень многое сделать, чтобы использовать столь непривычный некоторым механизм.

Займет ли автоматизация процесса неделю? Месяц? Год? Нужно ли расширить счетчик потраченных часов в Jira до 64 бит? Кто знает.

Методика

В программе предусмотрено изучение языка Си в
7-11 классах:

7 класс

Часть I представляет собой расширенный конспект курса
7 класса. Введение в язык Си строится на базе алгоритмической
подготовки, которую дети получили в 6 классе, работая с
исполнителями.

Основная задача — познакомить учащихся с основными
конструкциями языка Си: циклами, условными операторами,
процедурами. Весьма успешно проходит изучение разделов,
связанных с графикой, анимацией.

Для работы с графикой через браузер можно использовать
онлайн-сервис
Антона Деникина.

8 класс

Программа включает следующие разделы (в скобках указана часть конспекта):
Массивы (II), Работа с файлами (II), Символьные строки (II), Вращение объектов (III),
Моделирование (III)

Особое внимание уделяется изучению
алгоритмов работы с массивами, в том числе поиска, сортировки и т.п.
Дается понятие об эффективности вычислительных методов.. 9 класс

9 класс

Основное внимание уделяется изучению методов разработки
программ на языке Си. Учащиеся выполняют индивидуальное задание, в ходе которого
учатся строить графики на экране, знакомятся с преобразованиями
систем координат, изучают методы решения уравнений, знакомятся с численными
методами, учатся правильно оформлять программы (разделы 1-2 части III).
Одно из заданий посвящено использованию метода Монте-Карло для вычисления
площади сложной фигуры

Из новых разделов изучаются также
Матрицы (II), Массивы символьных строк (II). Вводится понятие
указателей и изучаются простейшие операции с ними.

10 класс

Изучения языка Си выходит на более серьезный уровень. Основные
темы — Управление памятью (II), Рекурсия (II), Структуры (II).
Предусмотрено изучение языка Паскаль в качестве второго языка программирования.
С этого момента алгоритмы на теоретических занятиях записываются
поочередно на двух языках.

11 класс

Изучаются не столько особенности языков, сколько
алгоритмы. Основные разделы — Численные методы (III), Моделирование (III),
Динамические структуры данных (IV).

Цель создания языка C

Деннис Ритчи разработал язык C для решения двух задач:

1. Язык должен как можно более эффективно транслироваться в машинные коды, для обеспечения максимальной производительности.
2. Язык должен быть максимально переносимым на любые платформы.

Обе поставленные задачи были полностью решены. В 1972 году появился первый вариант языка C.

В настоящее время язык С является языком, который обеспечивает максимальную производительность программы. При необходимости программист может использовать в теле программы язык ассемблера, что позволяет добиться максимально возможной производительности в критических местах программы.

Также язык С в настоящее время реализован практических на всех компьютерных платформах и операционных системах.

Какую же модель языка выбрал Деннис Ритчи?

Здравствуй, мирHello world

Для первого знакомства с языком программирования традиционно используется программа «Hello, World».The «Hello, World» program is traditionally used to introduce a programming language. Вот ее пример на C#:Here it is in C#:

Программа «Hello, World» начинается с директивы , которая ссылается на пространство имен .The «Hello, World» program starts with a directive that references the namespace. Пространства имен позволяют иерархически упорядочивать программы и библиотеки C#.Namespaces provide a hierarchical means of organizing C# programs and libraries. Пространства имен содержат типы и другие пространства имен. Например, пространство имен содержит несколько типов (в том числе используемый в нашей программе класс ) и несколько других пространств имен, таких как и .Namespaces contain types and other namespaces—for example, the namespace contains a number of types, such as the class referenced in the program, and a number of other namespaces, such as and . Директива , которая ссылается на пространство имен, позволяет использовать типы из этого пространства имен без указания полного имени.A directive that references a given namespace enables unqualified use of the types that are members of that namespace. Благодаря директиве в коде программы можно использовать сокращенное имя вместо полного варианта .Because of the directive, the program can use as shorthand for .

Класс , объявленный в программе «Hello, World», имеет только один член — это метод с именем .The class declared by the «Hello, World» program has a single member, the method named . Метод объявлен с модификатором .The method is declared with the modifier. Методы экземпляра могут ссылаться на конкретный экземпляр объекта, используя ключевое слово , а статические методы работают без ссылки на конкретный объект.While instance methods can reference a particular enclosing object instance using the keyword , static methods operate without reference to a particular object. По стандартному соглашению точкой входа программы C# является статический метод с именем .By convention, a static method named serves as the entry point of a C# program.

Выходные данные программы создаются в методе класса из пространства имен .The output of the program is produced by the method of the class in the namespace. Этот класс предоставляется библиотеками стандартных классов, ссылки на которые компилятор по умолчанию добавляет автоматически.This class is provided by the standard class libraries, which, by default, are automatically referenced by the compiler.

Компьютерная академия ШАГ

В академии есть комплексная программа по разработке программного обеспечения, рассчитанная на 2,5 года. Так же есть более узкие программы по конкретным языкам программирования — Python, Java и др.

«Разработка программного обеспечения»

В основе программы лежат реальные требования IT-рынка. Методисты и преподаватели постоянно работают над ее улучшением и обновлением, чтобы выпускники Академии ШАГ могли достойно показать себя перед работодателем.

• Основы теории алгоритмов и структур данных
• Процедурное программирование с использованием языка С++
• Объектно-ориентированное программирование с использованием языка С++
• Использование библиотеки классов стандартных шаблонов STL
• Разработка Windows-приложений с использованием Visual C++ и WinAPI
• Теория баз данных. Системы управления базами данных: принципы программирования СУБД Microsоft Access, MySQL.
• Авторизованные курсы Microsoft IT Academy
• Программирование и администрирование Microsoft SQL Server 2012
• Программирование СУБД Oracle
• Системное программирование (потоки, процессы, примитивы синхронизации, межпроцессное взаимодействие). Сетевое программирование (сокеты, синхронные и асинхронные механизмы обмена данными, протоколы)
• Объектно-ориентированное проектирование. Язык UML
• Управление программными проектами
• IT Essentials. Аппаратное и программное обеспечение PC – авторизованный курс Cisco Networking Academy
• Аппаратное обеспечение рабочих станций и ноутбуков
• Установка и конфигурирование Windows 10 – авторизованный курс Microsoft IT Academy
• Разработка web-страниц на языке разметки HTML5 с использованием каскадных таблиц стилей CSS3
• Язык сценариев JavaScript
• Расширяемый язык разметки для создания web-страниц – XML
• Создание web-приложений, исполняемых на стороне сервера при помощи языка программирования PHP и технологии AJAX
• Разработка приложений с использованием технологии Клиент-Сервер. Создание приложений для платформы Microsоft .NET
• Создание облачных решений с использованием Windows Azure
• Программирование с использованием технологии Java
• Разработка приложений для мобильных устройств на основе операционной системы Android
• Разработка игр
• Паттерны проектирования
• Тестирование программного обеспечения (QA)

По окончании курса вы сможете

• Создавать Windows-приложения с использованием клиент-серверных технологий, графики, базы данных и мультимедиа
• Правильно и быстро просчитывать алгоритмы решения поставленных задач и стоимость их внедрения
• Проектировать базы данных различной степени сложности и величины, и управлять ими
• Разрабатывать web-приложения, реагирующие на действия пользователей и предоставляющие информацию, хранимую в базах данных
• Автоматизировать работу с базами данных в зависимости от постановки задачи или требования заказчика
• Участвовать в разработке компьютерных игр
• Модифицировать программы и приложения под конкретные задачи
• Разрабатывать сетевые приложения
• Создавать утилиты, решающие повседневные проблемы пользователя
• Создавать приложения и динамические web-узлы на основе платформы .NET;
• Обеспечивать безопасность приложений, используя алгоритмы шифрования, аутентификации и безопасные соединения
• Тестировать программное обеспечение, используя современные методики и технологии; проектировать программные проекты, независимо от конечного языка реализации

Массивы и матрицы в Си

Задается процедура рисования  и стирания изображения автомобиля. Задаются массивы координат, текущих скоростей автомобилей.  На экране отображаются равномерное или ускоренное  движение  автомобилей.

Массив задается с клавиатуры или случайным образом. Затем производится сортировка массива методом пузырька. На экран выводится отсортированный массив.

На экран массив выводится в графическом режиме в виде ряда  окружностей. Чем больше число , тем больше окружность

Отображение каждой итерации сортировки  массива с помощью графики.

Задается матрица с   цветов прямоугольников случайным образом . Экран заполняется  цветными прямоугольниками . Случайным образом определяется цвет прямоугольников , которые необходимо подсчитать. Через паузу, запрашивается количество прямоугольников заданного цвета. Проверяется правильность ответа.

5 лучших бесплатных онлайн курса программированию для детей

Начнем мы с нескольких центров, где ваш ребенок сможет получить базовые знания бесплатно

Важно понимать, что успех выбранной профессии на 50% зависит от опытного наставника, а в нашем мире альтруистов обучающих детей бесплатно очень мало. Тем не менее, ряд центров дает бесплатные ознакомительные задания или мини курсы

Смотри.Учись

Предлагают курсы по программированию для детей и школьников. На сайте есть бесплатные варианты, например по основам C++, продолжительностью около 13 часов. Отличный вариант для старта и изучения теории. Все лекции сопровождаются практическими заданиями.

Подробнее о курсе.

Программы обучения:

• Видеокурс «Основы С++». Возраст: 12+.
• Создание анимации при помощи мобильного телефона. Возраст: 6+.
• Игры на UNITY. Возраст: 12+.
• Видеокурс «Программируем, играя!». Возраст: 6+.
• Видеокурс «Основы программирования на С++». Возраст: 12+.

Онлайн обучение программированию для детей на портале Smotri-Uchis.ru доступно для всех, в том числе и для школьников из отдаленных населенных пунктов, где нет таких преподавателей, а также для детей с ограниченными физическими возможностями.

Kodland

В данной школе программирования принимают детей от 10 до 17 лет. У каждого ученика свой личный кабинет, куда имеют доступ и родители. В нем можно посмотреть рейтинг успеваемости, а также программы, которые написал ребенок.

Geek Brains

Данная платформа также предлагает онлайн курс по основам программирования совершенно бесплатно. Курс общего характера, где ребенка познакомят с профессией программиста, расскажут базовые термины.

Всего в курсе 11 уроков за время которых ученик поймет хочет ли он развиваться в данной профессии, а также освоит базовый синтаксис написания кода и создаст свою первую программу.

Подробнее о курсе

Академия школьника – бесплатные онлайн курсы программирования для школьников

Данная школа позиционирует себя как бесплатный центр для обучения языкам программирования школьников. В арсенале центра курсы по:

• PHP
• Yii2
• Laravel
• Pascal
• Swift

И многим другим.  Авторами в данной академии являются опытные программисты со всех уголков земли. Уроки проходят в интересной и развлекательной форме, поэтому, наверное, это один из лучших центров по бесплатному обучению программирования для подростков.

Посмотреть курсы

Youtube канал от центра ITGenio

Обучаться по видео на Youtube – отличная идея, но требует высокой самоорганизации. Канал ITGenio регулярно выпускает уроки для детей по компьютерной грамотности. Тут ребенок познакомится с азами программирования, а также сможет посмотреть уроки по написанию простейших программ, а также по работе с Photoshop.

Старшеклассники также найдут для себя полезные видеоуроки. Также дается информация по созданию чат-бота.

Смотреть видеоуроки

Что это такое?

В свое время (1991-1992 года), выбрав язык Си в
качестве основного языка программирования для математических классов,
автор столкнулся с проблемой отсутствия нормальных учебников,
которые можно было бы рекомендовать школьникам. Это
вынудило его написать свой конспект лекций, который можно было бы
назвать «Практический курс программирования на Си» —
в него вошли те сведения, которые действительно требовались автору на практике.
Многолетний опыт преподавания показал, что конспект
действительно востребован и широко используется как школьниками, так
и выпускниками.

В качестве среды разработки используется бесплатно распространяемая
оболочка Dev-C++ с открытым исходным
кодом, включающая компилятор GCC.

Автор будет благодарен за отзывы и
конструктивную критику по поводу содержания и оформления этих материалов.
Если вы заметили ошибку или у вас есть
предложения, замечания, жалобы, просьбы и заявления, пишите.

Комментарии в языке Си

В языке Си  для комментариев используются символы/* — начало комментария;
*/ — конец комментария.
Вся последовательность, заключенная между этими символами, является комментарием.
Это удобно для написания многострочных комментариев:

int a;   /* целаяпеременная */

Многострочные комментарии также удобно использовать при отладке для сокрытия от выполнения части кода.
В дополнение к этому, для написания коротких комментариев могут использоваться символы //. При этом комментарием является все, что расположено после символов // и до конца строки:

float b; // вещественная переменная