Загрузка...Изучаем язык программирования си
Язык программирования Си
практический курс
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.
Лицензионное соглашение
Все опубликованные ниже материалы могут быть свободно использованы в некоммерческих целях при условии сохранения авторства.
Скачивание материалов означает, что вы приняли условия этого лицензионного соглашения.
Скачать
Конспект распространяется свободно в формате PDF. Для просмотра требуется бесплатный просмотрщик Acrobat Reader. Конспект курса условно разбит на 4 части:
- Введение в программирование на языке Си (860 Кб)29.03.2014
Изучение основных конструкций языка и приемов написания программ. - Xранение и обработка данных (792 Кб)21.11.2013
Язык Си: массивы, матрицы, структуры, символьные строки, структуры, рекурсия. - Разработка программ на языке Си (937 Кб)01.03.2014
Приемы проектирования программ, структурное программирование, целочисленные алгоритмы, численные методы, моделирование. - Динамические структуры данных в языке Си (666 Кб)11.06.2009
Списки, стеки, деревья, графы.
Презентации
Для преподавателей и учащихся могут быть полезны презентации, построенные на основе этого конспекта. Их можно скачать на странице Презентации.
Методика
В программе предусмотрено изучение языка Си в 7-11 классах:
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.
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.
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.
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.
Изучаются не столько особенности языков, сколько алгоритмы. Основные разделы — Численные методы (III), Моделирование (III), Динамические структуры данных (IV).
C++ с нуля
Этот самоучитель создан для тех, кто хочет освоить основы программирования на C++. Уроки рассчитаны, в первую очередь на новичков, но будут полезны и тем, кто уже имеет небольшой опыт в программировании. Мы начнем с основных принципов и закончим данный курс уже на более сложных примерах.
Первая программа на C++ — урок 1
В качестве среды разработки под Windows автор советует использовать Visual Studio 2008 (800 Мб), если у вас Windows XP, Visual Studio 2013 (6.5 Гб) для Windows 7 и выше, или Dev C++ 5 (41 Мб) для тех, у кого слишком медленный интернет для загрузки Visual Studio. Пользователям Unix-подобных систем, потребуется компилятор GCC и любой текстовый редактор, например Vim.
После того, как вы установили все необходимое, приступим к написанию первой программы.
Переменные и типы данных в C++ — урок 2
Из школьного курса математики мы все знаем, что такое переменные. В программировании принципы довольно схожи. Переменная — это «ячейка» оперативной памяти компьютера, в которой может храниться какая-либо информация.
Конструкция ветвления в C++ — урок 3
Встречаются ситуации, когда программе нужно выбрать, какую операцию ей выполнить, в зависимости от определенного условия.
К примеру, мы вводим с клавиатуры целое число. Если это число больше десяти, то программа должна выполнить одно действие, иначе — другое. Реализуем этот алгоритм на C++ с помощью конструкции ветвления.
Циклы в C++ — урок 4
Иногда необходимо повторять одно и то же действие несколько раз подряд. Для этого используют циклы. В этом уроке мы научимся программировать циклы на C++, после чего посчитаем сумму всех чисел от 1 до 1000.
Массивы в C++ — урок 5
Сегодня мы с поговорим о массивах. Вы уже знаете, что переменная — это ячейка в памяти компьютера, где может храниться одно единственное значение. Массив — это область памяти, где могут последовательно храниться несколько значений.
Возьмем группу студентов из десяти человек. У каждого из них есть фамилия. Создавать отдельную переменную для каждого студента — не рационально. Создадим массив, в котором будут храниться фамилии всех студентов.
Функции в C++ — урок 6
Сегодня мы поговорим о функциях в C++. Очень часто в программировании необходимо выполнять одни и те же действия. Например, мы хотим выводить пользователю сообщения об ошибке в разных местах программы, если он ввел неверное значение. без функций это выглядело бы так:
Указатели в C++ — урок 7
При выполнении любой программы, все необходимые для ее работы данные должныбыть загружены в оперативную память компьютера. Для обращения к переменным, находящимся в памяти, используются специальные адреса, которые записываются в шестнадцатеричном виде, например 0x100 или 0x200 .
Если переменных в памяти потребуется слишком большое количество, которое не сможет вместить в себя сама аппаратная часть, произойдет перегрузка системы или её зависание.
Динамические массивы в C++ — урок 8
В пятом уроке мы разобрали понятие массива. При объявлении, мы задавали массиву определенный постоянный размер.
Параметры командной строки в C++ — урок 9
При запуске программы из командной строки, ей можно передавать дополнительные параметры в текстовом виде.
Классы в C++ — урок 10
Весь реальный мир состоит из объектов. Города состоят из районов, в каждом районе есть свои названия улиц, на каждой улице находятся жилые дома, которые также состоят из объектов.
Практически любой материальный предмет можно представить в виде совокупности объектов, из которых он состоит. Допустим, что нам нужно написать программу для учета успеваемости студентов. Можно представить группу студентов, как класс языка C++. Назовем его Students .
Зачем и как эффективно учить язык программирования Си: исчерпывающая подборка ресурсов для освоения
- Подборки, 27 февраля 2017 в 23:16
Язык Си был разработан Деннисом Ритчи и Брайаном Керниганом в 1969–1973 годах. Си задумывался для реализации операционной сети UNIX, но впоследствии он нашел себе более широкое применение.
На сегодняшний момент Си занимает стабильное второе место в индексе TIOBE.
Зачем нужен Си?
Мы уже писали о важности языка Си, поэтому пробежимся по основным пунктам.
Начнем с того, что большая часть системного программного обеспечения пишется на языке Си. Ядро популярнейшей open source ОС Linux было написано на Си.
Огромным плюсом Си является то, что каждая инструкция языка транслируется в машинный код прямым и понятным образом. Исполняется ровно тот код, который программист видит на экране. Впрочем, в современных компиляторах, конечно, могут применяться хитрые оптимизации, но в меньшинстве случаев.
6 – 17 апреля , онлайн, беcплатно
Стоит также отметить, что наиболее популярные языки программирования тем или иным образом связаны с Си. Так, например, Java и C# имеют так называемый Си-подобный синтаксис, а C++ и Objective-C в том или ином роде являются расширениями Си.
Если вы пишете код на каком-нибудь динамическом языке программирования, будь то PHP, JavaScript или Python, то его интерпретатор, среда исполнения и большинство библиотек в основном написаны на Си. Следовательно, чтобы понять особенности поведения того или иного языка, нужно знать особенности языка Си. А если вы вышли за рамки возможностей своего языка программирования, то не успеете оглянуться, как начнёте писать новое расширение на Си.
К тому же, знание Си позволяет программисту по-настоящему оценить все прелести высокоуровневых языков программирования, а также и ограничения, которые возникают при их использовании.
И это далеко не все доводы в пользу изучения Си.
Что дальше?
Теперь, когда мы разобрались, зачем нам нужен Си, возникает логичный вопрос: «А как его выучить?».
Далее мы подготовили для вас несколько курсов и материалов, которые помогут вам освоиться в новом для вас языке программирования.
Книга «Язык программирования Си»
Никто не расскажет вам о Си лучше, чем создатели этого языка программирования. Поэтому книга «Язык программирования Си», написанная Деннисом Ритчи и Брайаном Керниганом, является must-have для каждого, кто хоть как-то решил связать свою жизнь с Си.
Курс «The Complete C Developer Course — Build 7 Exciting Projects»
Курс покрывает как начальные аспекты языка, так и более продвинутые: программирование графики, модели памяти и многое другое. В процессе прохождения курса вы создадите 7 захватывающих проектов, таких как систему по управлению базами данных и свой собственный компьютерный вирус.
Курс платный, но он однозначно стоит своих денег. Дальше предлагаем бесплатные материалы.
Знаменитый гарвардский курс «CS50»
Теперь он доступен на русском языке. Прежде всего CS50 научит вас думать. Некоторые из тем, которые вы пройдете в течение курса: абстракция, алгоритмы, структуры данных, инкапсуляция, управление ресурсами, безопасность, разработка программного обеспечения и веб-разработка. Языки, которые вы будете использовать: C, Python, SQL и JavaScript вместе с HTML и CSS. И что немаловажно, курс бесплатный.
Бесплатный курс «C Tutorial for Beginners»
С этой программой вы изучите основы языка Си, разберётесь с указателями, структурами и объединениями, а также научитесь писать простые программы.
Бесплатные онлайн-курсы по Си от двух ведущих финских университетов
Курс включает в себя комплексные материалы и множество упражнений по программированию, а также автоматическую систему тестирования.
Над курсом совместно работали университет Аалто и университет Хельсинки (тот самый, где когда-то обучался Линус Торвальдс), а объясняемый в нем материал полностью дублирует курсы по Си, преподаваемые в этих университетах.
Книга «Learn C The Hard Way»
Книга обучит вас тому Си, который применяется в реальной жизни для создания реальных проектов, а не абстрактным механизмам и педантичной теории. Вы также изучите несколько важных тем, таких как алгоритмы и структуры данных и автоматизированное тестирование. Желающие могут найти ее перевод на русский язык. Tproger тоже часто рекомендует хорошие книги по программированию, так что загляните в соответствующую рубрику на нашем сайте.
Интерактивное обучение Си
Руководство покрывает как базовые конструкции языка, так и более продвинутые, такие как указатели, объединения, бинарные деревья и многое другое.
Введение в Си от Hexlet
Курс предназначен для абсолютных новичков в программировании. Он познакомит вас с главными концепциями языка Си.
Еще больше материалов по Си можно найти в нашей огромной подборке «Бесплатные материалы для программистов».
Введение в язык программирования C
C — это достаточно «древний» язык программирования, он сформировался в начале 70-х. Не смотря на это, C — живой язык в том смысле, что он активно применяется в настоящее время. Он был придуман, использовался и используется для написания существенных частей программного кода Unix-подобных операционных систем. Также на нем пишут утилиты, компиляторы и реже 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. В результате программы на C получаются компактными и быстрыми.
C не поддерживает объектно-ориентированного программирования. Поддержка ООП реализована в C++. Хотя последний возник на основе языка C, он не является его «продолжением», а представляет собой отдельный язык, который можно изучать, не зная C. Однако изучение C полезно перед знакомством с его «продвинутым младшим братом», т.к. синтаксис языков похож, C не перегружает мозг начинающего программиста сверхвозможностями и приучает к пониманию сути происходящего.
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, также понадобятся GCC и терминал.
Существуют редакторы для программистов, включающие различные дополнения, в том числе терминал, просмотр каталогов и др. Например, Geany или Atom.
C – 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:
, 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:
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:
«Hello World» в Windows:
С другой стороны, существует большое количество кроссплатформенных сред разработки. Например, Eclipse + модуль CDT, KDevelop, CLion. Последняя платна, выпускается компанией JetBrains – лидером в разработке IDE, однако имеет 30-ти дневный триальный период, чего может быть достаточно для обучения. CLion удобнее других IDE.
«Hello World» на C
На примере простейшей программы сразу отметим некоторые особенности языка программирования C.
В языке C роль основной ветки программы берет на себя функция main(). Эта функция всегда должна присутствовать в законченной программе на языке C, и исполнение программы начинается именно с нее. Однако 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 и обязательной.
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 процедуре write() языка Pascal и функции print() в Python. Функция printf() после вывода не выполняет переход на новую строку. Поэтому для перехода используется специальный символ, который обозначается комбинацией n. Законченные выражения на языке C 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 же мы не можем просто вызвать функцию printf(), т.к. в самом C ее просто нет. Эту функцию, а также ряд других, можно подключить с помощью заголовочного файла stdio.h. Именно для этого в начале программы прописана 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 содержаться объявления тех или иных функций. Объявление — это просто 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.
Практическая работа
Закомментируйте 1 первую строчку кода программы HelloWorld. Попробуйте скомпилировать программу. Удалось ли получить исполняемый файл? Какое предупреждение выдал компилятор?
1 // — однострочный комментарий на языке C; /* … */ — многострочный комментарий на языке C.
Уроки Cи
Язык Си для начинающих / #1 — Введение в Си
Видеоурок
Полезные ссылки:
Информация по языку Си
Сам по себе язык программирования Си многие считают устаревшим языком программирования. Несмотря на это, язык плотно и уже очень долго находиться в списке как один из наиболее популярных языков программирования в мире. И скажем сразу, язык из этого списка в ближайшее время никуда не уйдет.
Сегодня язык Си используют не многие компании в качестве главного языка для создания какого-либо проекта. Это обусловлено тем, что существуют такие языки программирования, как: С++ , Java , C# и тому подобные, которые выполнять роль нужного языка куда лучше чем Си.
Язык Си реально стар, ведь появился еще в 1972 году. Как понимаете, разрабатывался он с учётом компьютеров того времени, а они были как современный калькулятор по функционалу. Если бы не постоянная поддержка языка, то язык давным давно бы умер и все бы о нём забыли. За счёт того что он постоянно развивается, то даже сейчас он не утратил сил и на нём вполне можно разрабатывать. Язык низкоуровневый, а значит имеет хороший отклик и быстрое выполнение.
Так почему же язык всё равно популярен?
Язык был и будет популярным, ведь на его основе на сегодняшний день построено огромное множество проектов, которые требуют постоянной поддержки и соответсвенно специалистов. Кроме того, язык является хорошим языком и написав программу на нём вы получаете достаточно быструю в плане выполнения программу. Ну и конечно же, язык Си для многих является словно родителем других языков и многие, включая университеты, предпочитают начинать путь изучения именно с этого языка.
Это не глупо, ведь язык действительно повлиял на очень многие современные языки программирования и его принципы можно встретить практически во всех сегодняшних новомодных языках.
В общем, язык стоит изучить хотя бы по той причине, что он даёт базовое фундаментальное понимание принципов работы компьютера и языков программирования. В дальнейшем если вы захотите перейти на С++ , C# , Java или даже Python , вы всё равно найдёте очень много схожего и изучение следующего языка вам явно будет даваться проще. Поэтому если вы еще не решились изучать или нет Си, но при этом ещё с программированием не сталкивались, то наш вам совет — учите Си и данный курс вам как раз предоставит всё необходимое чтобы его изучить.
Эти знания вам ни раз пригодятся, а главное как гордо можно будет заявить: «Я начинал изучение еще с языка Си», — красота.
Установка необходимого
Для работы с языком потребуется установить среду разработки, в которой мы сможем писать код и выполнять его. Программ, которые подходят под эти нужды очень много, выделим несколько из них:
План курса
За курс мы познакомимся с языком программирования Си. Вами будет изучен базовый синтаксис языка, а также некоторые сложные конструкции, по типу: структур данных, работы с файлами, работы с функциями и многое другое.
К концу курса у вас будет достаточно знаний, чтобы создавать консольные проекты на языке Си.
