Elementele de baza ale limbajului C

• Istoricul limbajului C
• Caracteristicile limbajului C
• Alfabetul limbajului C
• Atomii lexicali
• Rulare sub Linux
• Exercitii

C este un limbaj de baza pentru programatorii profesionisti. Are caracteristicile limbajelor de nivel inalt ( de exemplu PASCAL ), fiind insa mult mai flexibil, aspect care poate fi exploatat de programatorii experimentati ( uneori programele in C pot parea de nedescifrat - vezi programul mystery ). 

Invatarea limbajului C permite trecerea la limbajele orientate pe obiecte care il au ca baza: C++ si Java. Nu toti guru din programare sunt de aceeasi parere; de exemplu, cel mai cunoscut autor de carti de C/C++, Herbert Schildt ( presedintele companiei Universal Computing Laboratories, Illinois si membru al comitetului de standardizare ANSI C++ ) spune ca pentru a stapani C++, trebuie sa inveti inainte C, pe cand Bjarne Stroustrup, creatorul limbajului C++, sugereaza ca este bine sa se studieze direct C++.

Istoricul limbajului C

• proiectat si implementat de Dennis Ritchie in 1972 la AT&T Bell Laboratories, pentru programe de sistem ( care pana atunci erau dezvoltate doar in limbaje de asamblare ); C-ul este un succesor al limbajului B, creat de Ben Thompson
• in 1973, sistemul de operare UNIX este in totalitate scris in C
• cartea de referinta care defineste un standard minim: Brian W. Kernighan, Dennis Ritchie - "The C Programming Language" - Prentice Hall 1978
• a fost dezvoltat un standard international ( intre 1983-1989 ) -- ANSI C (ANSI - American National Standards Institute)
• sunt dezvoltate medii de programare C performante sub UNIX si DOS, care contribuie la utilizarea masiva a limbajului.

Caracteristicile limbajului

Caracteristicile limbajului C, care i-au determinat popularitatea, sunt prezentate pe scurt mai jos si vor fi analizate pe parcursul cursului:

• limbaj de nivel mediu, portabil, structurat, flexibil
• produce programe eficiente ( lungimea codului scazuta, viteza de executie mare )
• de dimensiune relativ scazuta
• set bogat de operatori
• multiple facilitati de reprezentare si prelucrare a datelor
• utilizare extensiva a apelurilor de functii si a pointerilor
• verificare mai scazuta a tipurilor -- loose typing -- spre deosebire de PASCAL
• permite programarea la nivel scazut -- low-level , apropiat de hardware

• programe de sistem
• proiectare asistata de calculator
• grafica
• prelucrare de imagini
• aplicatii de inteligenta artificiala.

Alfabetul limbajului C

Un program C cuprinde

• atomi lexicali ( identificatori, constante -- numerice, caracter, sir, operatori, semne de punctuatie ) si
• separatori ( spatii, comentarii, terminator de linie )

Atomii si separatorii se construiesc din simbolurile care constituie alfabetul limbajului C. Simbolurile se codifica conform codului ASCII ( American Standard Code for Information Interchange ), prin cate o configuratie de 8 biti ( un octet ); rezulta faptul ca sunt 256 ( 0 - 255 ) de caractere in codul ASCII.

Alfabetul cuprinde simboluri grafice si simboluri fara corespondent grafic:

Simboluri grafice
 

Simboluri fara corespondent grafic
 

In codificarea ASCII:

• spatiul are codul mai mic decat simbolurile grafice ( 32 )
• cifrele ( in ordine crescatoare ), literele mari si literele mici ( in ordine alfabetica ) ocupa cate trei zone compacte.

Atomii lexicali

Folosind simbolurile grafice se construiesc atomii lexicali:

• identificatori
• constante ( explicite ) -- numerice, caracter, sir
• operatori
• semne de punctuatie.

Numele sau identificatorii se compun dintr-o secventa de litere, cifre si/sau _ ( liniuta de subliniere ), primul caracter trebuind sa fie litera sau _. Numele sunt case sensitive, deci se face deosebire intre literele mari si mici ( spre deosebire de PASCAL ). Pot fi:

• nume utilizator - nume de variabile, constante simbolice, functii, tipuri, structuri, uniuni - este bine sa fie alese cat mai sugestiv pentru scopul utilizarii; se obisnuieste ca numele constantelor simbolice sa fie compuse din majuscule -- o constanta simbolica se defineste prin directiva #define fiind recunoscuta in toate liniile de program ce urmeaza definirii; preprocesorul, anterior compilarii, inlocuieste orice aparitie a unei constante simbolice cu definitia sa
• cuvinte cheie ale limbajului C - pot fi folosite doar cu intelesul cu care au fost definite
• cuvinte rezervate - intelesul poate fi modificat, de evitat acest lucru; pentru ca multe nume rezervate de compilator, invizibile programatorului, incep cu _, este indicat a nu utiliza _ pentru inceputul numelor utilizator.

Exemple de definitii de constante simbolice ( care sunt nume utilizator ):

#define     PI            3.1415
#define     DIMENSIUNE    20
#define     Salut         "Hello!"

Tabela cuvintelor cheie - 32 cuvinte cheie, dintre care 27 provin din standardul initial Kernighan - Ritchie, iar 5 au fost adaugate de comitetul ANSI ( enum, const, signed, void, volatile ); limbajele de nivel inalt au de obicei mult mai multe cuvinte cheie - BASIC peste 100
 

Tabela cuvintelor rezervate - proprii compilatorului Turbo C: nume de registri, moduri de compilare
 

Observatie: In mediul Turbo C, pentru a vizualiza o fereasta Help referitoare la un cuvant cheie, rezervat sau nume de functie din biblioteca, se tasteaza Ctrl/F1 avand cursorul pe un caracter din cuvantul respectiv.

Constantele numerice pot avea in componenta cifre si/sau caracterele . + - E e
Constantele nu au semn explicit: +12 sau -12 sunt expresii formate din cate o constanta precedata de operatorii unari +, respectiv -. Ocupa un spatiu de memorie minim, corespunzator tipului numeric caruia ii apartin - aspect care va fi lamurit la capitolul referitor la Tipuri fundamentale.
Constantele numerice pot fi:

• intregi - implicit in baza 10 ( zecimal ); in baza 8 ( octal ) sunt precedate de 0, in baza 16 ( hexazecimal ) de 0x;   exemple: 1, 29, 123123123, 0237 ( in octal ), 0xffab ( in hexazecimal ); iata aceeasi constanta in trei scrieri echivalente, folosind cele trei baze: 255   0377    0xFF
• reale - pot avea doar mantisa sau mantisa si exponent ( exponentul este precedat de litera e sau E si reprezinta puterea lui 10 ); ca exemplu o constanta in patru scrieri echivalente: 12.345    .12345E+2    1.2345e1    12345e-3

• un simbol grafic sau codul sau ASCII in hexazecimal sau octal dupa \; exemple: 'A'   '\x41'   '\101'  ( sunt echivalente ); caracterele \    '    " se reprezinta ca si constante: '\\'   '\''   '"'
• un simbol fara echivalent grafic, dat ca secventa escape: '\n'   '\xa'   '\12'  ( sunt echivalente ).

Operatorii sunt formati din caracterele din tabela de simboluri grafice, ultima categorie. Vor face obiectul unui capitol aparte in aceasta prezentare.

Ca semn de punctuatie, limbajul C foloseste simbolul ; care termina instructiunile, nu le separa ca in PASCAL -- lucru care duce la scaderea erorilor de sintaxa.

Rulare sub Linux

Fiecare distribuitie Linux este insotita de gcc ( cc ), compilatorul de C - verificati daca acesta apare in /bin.

Daca fisierul sursa C, care apare ca intrare a compilatorului nu are erori, se obtine fisierul executabil implicit a.out sau cel precizat dupa optiunea -o.

Sintaxa gcc:

gcc sursa.c

sau

gcc sursa.c -o executabil

De obicei un fisier sursa C se stocheaza intr-un fisier cu numele terminat cu .c.

Exemplu:

Un prim program C contine liniile de mai jos:

cat > prim.c

#include <stdio.h>

void main(){

  puts ( "Sa invatam C impreuna!" );

}

CTRL/D

Il compilam cu:

gcc prim.c -o prim

si il executam cu:

./prim

Va trebui ca pe ecran sa apara mesajul:

Sa invatam C impreuna!

Exercitii

1.Revedeti informatiile de la Constantele sir si scrieti cele doua constante care contin caracterele de mai jos:

Informatii 100% corecte: 
I.Ionescu / 24 ani \ zis "a lu' Vasile" 

slash /; backslash \; procent%; 
ghilimele "; apostrof '. 

2.Care este spatiul de memorie ocupat de constanta caracter si cea sir: 'z' si "z"?

<<Pagina Materiale