Программирование на си для начинающих

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.

Читать еще: Как начать программировать с нуля c

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.

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 .

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.

Читать еще: Бесплатное изучение программирования

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).

Видеокурс для изучения языка Си с нуля

Видео , 8 января 2019 в 21:26
Алексей Грачев

Язык Си был разработан в 70-е годы XX века Деннисом Ритчи, сотрудником исследовательского центра Bell Labs. Язык отличается несложным синтаксисом, возможностью писать код на низком уровне абстракции, а также компактным размером стандартной библиотеки. Поэтому на нём до сих пор пишут программы для микроконтроллеров, драйвера устройств, промышленное ПО и многое другое.

Чтобы вы смогли изучить Си с нуля, мы нашли интересный видеокурс на русском языке, подробно объясняющий основные конструкции и другие элементы языка. Автор видеоуроков в качестве рабочей среды использует ОС Ubuntu, компилятор GCC и редакторы кода Sublime Text и Visual Studio Code. Каждый видеоурок длится в среднем 25−30 минут, в течение которых подробно разбирается каждая тема. Курс ориентирован на тех, кто никогда не сталкивался с программированием.

Содержание курса

Введение в язык, создание первой программы
Автор приводит историю языка, объясняет некоторые базовые понятия и создаёт простейшую программу на Си.
Переменные, создание переменных в языке Си
В данном видео рассказывается о типах переменных (short, int, char, float, double, long, long long) и методах их создания.
Переменные, ввод и вывод информации в терминале в языке Си
В видеоролике говорится о том, как ввести и вывести через терминал значения переменных с помощью функций scanf() и printf() .
Escape-последовательности
Escape-последовательности представляют собой сочетания символов, начинающиеся с косой черты и представляющие собой цифру или букву, например n , t . Автор рассказывает, какие escape-последовательности существуют, за что они отвечают и как используются в программе.
Арифметические операции
Видео посвящено разбору различных арифметических операций, принятых в языке.
Составные операции в языке Си
В Си можно использовать составное присваивание значений, например, с помощью += , -= , *= и /= . В видео подробно разбираются эти конструкции, а также показывается их использование на примерах программ.
Локальные и глобальные переменные в языке Си
Автор рассказывает о том, чем отличаются глобальные и локальные переменные, а также знакомит с ключевыми словами extern и static .
Преобразование типов данных в языке Си
В видео объясняется, как привести переменные к другим типам данных, например int к float .
Массивы, создание массивов в языке Си
Из видео вы узнаете, что такое массив, как его создать на языке Си и как выполнять действия с его элементами. Рассматривается только одномерный массив.
Многомерные массивы, создание многомерного массива в языке Си
В видеоролике объясняется работа с многомерными массивами на примере двумерного.
Объявление констант
В 11-м уроке автор рассказывает о том, что такое константа и как объявить её в коде.
Объявление перечислений в языке Си
Автор знакомит с ключевым словом enum и рассказывает, как с его помощью создавать собственные типы данных с помощью последовательностей констант.
Отладка с помощью определений препроцессора
Вы узнаете, какие существуют команды для препроцессора (компонента компилятора, подготавливающего код к компиляции), для чего нужна каждая из них и как применять команды на практике.
Сравнение значений в Си
В видео рассказывается о сравнении значений переменных с помощью == , != , > , , >= , .
Логические значения
В данном видеоуроке рассматриваются логические операции И && , ИЛИ || и НЕ ! .
Проверка условий — тернарная операция
Вы познакомитесь с тернарной операцией, которая представляет собой краткую запись if. else , например (a > b) ? a : b .
Проверка условий if-else
В 17-м уроке рассматривается конструкция if. else , позволяющая запустить определённый код в зависимости от того, выполнено требуемое условие или нет.
Оператор множественного выбора switch case
В видео рассмотрен оператор switch. case , с помощью которого в зависимости от поданного ключа можно выполнить нужный код.
Цикл for
Автор рассказывает о цикле for , позволяющем выполнить код внутри цикла при необходимых условиях требуемое количество раз.
Циклы while, do while
Цикл while часто используется для перебора элементов и может повторяться сколько угодно раз. Цикл do. while отличается от while блоком do , код в котором вне зависимости от условия выполнится хотя бы один раз.
Утверждения break, continue, goto
Вы изучите работу с оператором выхода из цикла break , перехода на следующую итерацию цикла continue , а также оператором перехода на определённое место в коде goto .
Функции, прототипы функций
Здесь даётся введение в функции. Чтобы облегчить понимание, в видео рассматриваются функции без передачи параметров и аргументов. Также вы узнаете, что такое прототип функции.
Функции, передача аргументов в функции
В видеоуроке рассматривается передача аргументов в функции, а также возврат значений из функций.
Функции, рекурсия
В видео рассказывается о рекурсии — вызове функции из самой себя.
Сравнение листингов кода на Си
Вы узнаете, как с помощью команды терминала diff сравнить два файла с исходным кодом.
Пишем код на Си с разделением на файлы
Вы научитесь разделять свою программу на несколько файлов с исходным кодом и использовать заголовочные файлы с расширением .h.
Указатели в языке Си
В видеоуроке всё внимание уделяется указателям — переменным, содержащим ссылку на другую переменную.
Передача указателей в функции в языке Си
С помощью указателей можно напрямую изменять элементы в памяти. Поэтому с их помощью расширяются возможности функций.
Массивы указателей в языке Си
Тема урока — создание и использование массивов указателей.
Функции ввода и вывода строк в языке Си
В этом видео автор рассказывает о вводе/выводе строк через терминал с использованием функций printf() , scanf() , fprintf() , fscanf() , gets() , puts() , fgets() , fputs() .
Строки, функции: strcat, strncat в языке Си
В видеоуроке разбираются функции объединения строк strcat() и strncat() .
Строки, функции: strstr, strcmp в языке Си
Здесь уделяется внимание функции поиска в строке strstr() и функции сравнения строк strcmp() .
Строки, функции: atoi, sprintf, itoa в языке Си
В видео рассматривается функция перевода из строки в число atoi() и функции перевода из числа в строку sprintf() и itoa() .
Структуры в языке Си
Автор объясняет, что такое структуры, а также как их создавать и объявлять.
Структуры в языке Си: объявление указателей в структуре
В видеоуроке рассматривается использование указателей в структурах и объясняется, почему в структурах лучше оперировать указателями, чем массивами.
Структуры в языке Си: указатели на структуры
Здесь рассказывается о том, что такое указатели на структуры, на что они действительно указывают, а также объясняется, для чего нужен оператор -> .
Работа с файлами в языке Си
В данном видеоуроке рассматривается чтение из файла, запись в файл и создание файла на языке Си. В видео демонстрируются кроссплатформенные методы работы с файлами, однако действия с файлами можно проводить и с помощью системных функций Linux.
Работа с файлами в языке Си: функции fread, fwrite
Вы познакомитесь с функцией чтения из файла fread() и функцией записи в файл fwrite() .
Сообщения об ошибках
Если при работе с файлами возникают ошибки, их можно обработать с помощью функций perror() и strerror() .
Рандомные числа в Си
В видео автор разбирает создание псевдослучайных чисел с помощью функций srand(time(NULL)) и rand() и изменение границ множества случайных чисел.
Сортировка в Си
В данном видеоуроке рассматривается использование быстрой сортировки qsort() (Quick Sort), уже встроенной в язык.
WinAPI
В последнем видео курса вы изучите несколько базовых функций системной библиотеки WinAPI, с помощью которых вы сможете реализовать MessageBox.

Дополнительные материалы

Чтобы быстро вникнуть в синтаксис языка, вы можете посмотреть часовое видео, в котором объясняются основы языка. В частности, в нём рассказывается о переменных, условных операторах, структурах, типах данных, арифметических операциях, функциях, циклах и многом другом.

Если видеоуроки не подходят для вас, вы можете ознакомиться с подборкой книг по языку Си и найти для себя подходящую. После изучения основ языка Си вы можете заглянуть в наш раздел с материалами по Си и смежным темам.