На чём написан язык программирования C?
Учтите, что язык программирования — это просто набор спецификаций и правил. Он написан на английском языке.
Если же вас интересует на чем запрограммированы компиляторы языка С, то самые популярные нынче развивающиеся компиляторы написаны на C и C++ соответственно:
gcc: https://github.com/gcc-mirror/gcc
clang: https://github.com/llvm/llvm-project/tree/main/clang
Вы спросите, а как компилятор языка Си написали на самом Си? Ответ прост — первые компиляторы были написаны на ассемблере. Они были очень простыми и тупыми, возможно не умели понимать все тонкости языка. Когда появился достаточно работающий компилятор с минимальным набором функций, можно было переписать его на Cи и скомпилировать первым компилятором. После этого стало можно компилировать компилятор на Си самим собой.
Точно также в компиляторы добавляют новые возможности языка — реализуют код компиляции этих вещей без их использования в исходниках и получают компилятор, который умеет их компилировать. Потом можно исходный код компилятора переписать с использованием этих новых функций, используя полученный ранее исполняемый файл компилятора.
А так, наверно, есть куча неподдерживаемых устаревших компиляторов Си на всевозможных языках.
Язык С#: где используют, что пишут, как появился и чем хорош
Изучаем под микроскопом популярный язык от Microsoft, который называется совсем не «Си решётка».
Иллюстрация: Polina Vari для Skillbox Media
Максим Сафронов
Автор, редактор, IT-журналист. Рассказывает о новых технологиях, цифровых профессиях и полезных инструментах для разработчиков. Любит играть на электрогитаре и программировать на Swift.
C# (читается как «Си шарп») — это язык программирования от компании Microsoft. Изначально его создавали для проектов под Windows, но теперь это по-настоящему универсальный язык: на нём пишут игры, десктопные приложения, веб-сервисы, нейросети и даже графику для метавселенных.
Один из ведущих разработчиков языка — легендарный Андерс Хейлсберг, который до C# успел сделать Turbo Pascal и Delphi, а после — TypeScript (майкрософтовский JS на стероидах).
Если коротко, этот язык:
- Кросс-платформенный — запускается почти на любом железе.
- Объектно-ориентированный — состоит из классов и объектов, которые умеют передавать свойства друг другу.
- Постоянно развивается — для тех, кто любит учиться.
- Дружит с экосистемой Windows — для этого и был написан.
Есть две основных версии, зачем Microsoft стала делать свой язык программирования.
Официальная: чтобы упростить разработку приложений под Windows. А то языки в то время были сложные и плохо адаптировались под разные Windows-компьютеры.
Правдоподобная: чтобы заменить Java, на который у Microsoft не было лицензии. В итоге получился почти такой же язык, но с интеграцией под Windows. Как и Java, он основан на языке C и легко запускается на любом устройстве. А название «Си» с решёткой как бы говорит: «У нас тут не копия Java, а новый язык в линейке „Си“».
Кстати, всю эту историю о борьбе Microsoft за Java и причинах появления C# мы рассказывали в статье о Java Virtual Machine — в разделе о конкурентах JVM.
Привет, C#: пишем первую программу
Запуск любой программы на C# начинается с главной функции — Main(). В ней прописано, как программа будет себя вести дальше — что за чем пойдёт, что за что отвечает и так далее. Выполняется она из главного класса — назовём его HelloWorld. Если перевести это на программистский, получится как-то так:
В теории на Unity можно делать не только игры, но и любые проекты, где нужна 3D-графика, — метавселенные, программы для VR-устройств, дизайн интерьеров и так далее. А пишут под Unity в основном на языке C# — отличный повод выучить именно его, если видите себя в геймдеве или виртуальной реальности.
Программы для Windows
Поскольку C# — это язык от Microsoft, на нём удобно писать настольные приложения для Windows. Для этого разработчики придумали специальную платформу — называется .NET Framework. Она умеет переводить код из понятного человеку в понятный процессору — то есть компилировать.
Преимущество платформы в том, что она может исполнить любую C#-команду на любом процессоре — а на Windows работает не меньше тысячи разных моделей. Если бы не .NET, пришлось бы компилировать код под каждое железо отдельно. А ещё .NET поддерживает много плагинов, библиотек и шаблонов для наглядной разработки интерфейсов — это фактически целый мир и экосистема для программиста на Windows.
Кросс-платформенные приложения
С помощью фреймворка Mono один и тот же С#-код можно запускать в разных десктопных системах — например, в Linux или macOS. А если код надо запустить на мобильных платформах, используют версию Mono для смартфонов — Xamarin.
Допустим, мы пишем приложение для смартфона — мобильные карты. Они должны одинаково работать и на айфоне, и на Android-устройстве, но выглядеть нативно — то есть по дизайн-коду своих платформ. Вот как эту идею можно воплотить на Xamarin:
- Проектируем дизайн приложения в визуальном редакторе.
- Привязываем к нему логику на C#.
- Всё это дело подхватывает Xamarin и переводит в родные для iOS и Android интерфейсы.
- На выходе получаем целых два приложения — для Android и iPhone. А программировали мы всего один раз — удобно вышло.
Подробнее о том, как писать мобильные приложения на Xamarin, мы рассказываем в этой статье.
Серверная логика веб-сайтов
Когда пользователь что-то нажимает на сайте, его действия сначала обрабатывает сервер. Например, мы ставим лайк фотографии — сервер это получает и записывает у себя в базе данных: «Вот такому пользователю понравилось». Или, допустим, логинимся на сайте — сервер сверяет пароли и отвечает: «Войти разрешаю».
В чистом виде сервер — это просто машина, и, чтобы она заработала, нужен специальный софт. Нередко его пишут на языках PHP и Java, но если вам нужен софт для сервера на Windows, эксперты рекомендуют именно C#. Он хорошо работает с фреймворками от Microsoft и быстро запускается на Windows-машинах.
Нейросети
В любое приложение на C# можно встраивать алгоритмы машинного обучения — например, компьютерное зрение, распознавание лиц или музыкальные рекомендации в плеере. Фишка в том, что для этого не надо глубоко разбираться в математике или Data Science. Достаточно подключить специальную библиотеку от Microsoft — ML.NET, — и она возьмёт все внутренности на себя.
А ещё с ML.NET работает кросс-платформенность — то есть алгоритмы в теории можно запускать вообще где угодно. Например, на банкомате, если надо сделать авторизацию по лицу.
Преимущества C#
Независимость от железа. Программисту не надо адаптировать программу под разные платформы и системы — за него это делает виртуальная машина, вшитая в .NET Framework. В итоге один и тот же код можно запускать на любых устройствах — смартфонах, компьютерах, серверах, банкоматах и даже умных часах.
Отличная совместимость с Windows. Не зря же язык разработали именно в Microsoft. Так же как Swift идеально подходит для программирования под экосистему Apple, C# прекрасно вписывается в экосистему Windows.
Управление памятью. Чтобы программа работала стабильно, её надо иногда чистить от ненужных объектов, ссылок, кэша и прочего мусора. В C# это происходит автоматически — разработчику не надо следить за расходом памяти, бороться с её утечками или удалять мёртвые куски кода.
Строгая типизация. Когда вы объявляете переменную в C#, надо сначала указать, что в ней лежит — строка, число или массив. Так разрабатывать чуть дольше, зато ваш код работает предсказуемо — числа взаимодействуют с числами, строки со строками и так далее. В языках со слабой типизацией свободы и драйва больше, но есть шанс пропустить ошибку, которая всплывёт в готовой программе.
Большое сообщество. На С# пишут более миллиона программистов по всему миру. В соцсетях полно чатов и сообществ «шарпистов», где можно задать вопрос, обсудить сложную тему или найти готовое решение. В теории можно даже найти ментора, который поделится знаниями и поможет быстрее освоить язык.
Синтаксический сахар. В С# есть много способов сократить код, не нарушая логику программы. Программисты называют такие приёмы «синтаксическим сахаром» — они помогают сделать код проще, понятнее и в целом симпатичнее. Сравните, например, как выглядит сложение чисел с «сахаром» и без.
На российском hh.ru мы нашли около 4 тысяч вакансий для разработчиков на C#. Больше всего предложений в Москве и Петербурге — это неудивительно, ведь там сосредоточена львиная доля энтерпрайза, где C# является стандартом. В основном компании ищут программистов для разработки бэкенда и десктопных программ, но есть варианты и в геймдеве, и в больших данных.
Интересно, что стажёры, которые только пришли в профессию, могут получать в районе 40 тысяч рублей в месяц. А если у новичка хорошая теоретическая база или уже есть какой-то опыт разработки, можно сразу пробоваться на Junior-позиции — там зарплаты уже около 64 тысяч рублей. Среди крупных компаний, которые готовы брать джунов-шарпистов, — Сбербанк, «МТС», Ozon и Kaspersky.
Более опытным Middle-разработчикам компании готовы платить в районе 120–150 тысяч рублей, а сеньорам и тимлидам — от 234 тысяч. Но такие программисты должны не только хорошо кодить, но и кое-что понимать в управлении командой и проектом.
Подходит ли С# новичку?
Если вы ищете язык для старта в программировании, обязательно рассмотрите С# — он популярен, широко распространён и официально поддерживается Microsoft. Его используют тысячи компаний, поэтому новичок может довольно быстро получить оффер. Особенно понравится язык тем, кто хочет делать 3D-графику на Unity или писать программы для Windows.
Какие программы пишутся на языке Си?
Практически весь софт, который используется каждый день, имеет в своей основе код на языке Си.
1. Операционные системы
Язык Си был разработан специально для написания операционной системы Unix. Первые версии Unix были написаны на ассемблере. Язык Си был разработан именно как высокоуровневый язык для разработки больших программных систем. В 1972 году Деннис Ритчи создал язык Си и Unix была переписана на этом языке.
В 1985 году появилась операционная система Windows. Она также была написана на Си.
Компьютеры Apple работают на операционной системе macOS. Ядро этой операционной было написано на Си.
В 1991 на Си была написано ОС Linux. Около 97 процентов из 500 самых мощных суперкомпьютеров мира используют ядро Linux.
Операционные системы для мобильных устройств: iOS , Android и Windows Phone — имеют в своей основе ядра систем macOS, Linux и Windows.
То есть язык Си лежит в основе работы всего программного обеспечения от мобильных телефонов до суперкомпьютеров.
2. Программы с открытым исходным кодом
Язык Си — это язык общения программистов. Для коллективной работы создаются проекты с открытым исходным кодом (Open Source), в которых принимают участие множество программистов.
По данным крупнейшего каталога программ с открытым исходным кодом «Черная утка» более 45% этих программ написано на языке Си.
3. Драйверы устройств
Для подключения различных устройств к компьютеру: мышь, клавиатура, принтер, сканер и т.д., требуется специальная программа — драйвер. Так как драйвер должен взаимодействовать с операционной системой, а она написана на Си, то и драйвер разумнее писать на Си.
4. Языки программирования
Так компиляторы языка Си есть для всех типов компьютеров и при этом язык Си максимально универсален, то когда создается новый язык программирования, то обычно он пишется на языке Си.
На языке Си написаны:
Многие языки не только написаны на Си, но также используют элементы языка практически без изменений.
5. Базы данных
Самые популярные в мире базы данных, в том числе Oracle Database, MySQL, SQLite, MS SQL Server и PostgreSQL , написаны на языке Си. Это связано с тем, что базы данных должны иметь максимальную производительность и надежность.
На вопрос «Почему SQLite написано на Си?» разработчики отвечают:
6. Графические библиотеки
При работе с графикой необходимо максимальное быстродействие, поэтому графические библиотеки традиционно пишутся на Си, а в особо ответственных местах делаются вставки на языке ассемблера.
На Си написаны такие библиотеки как Cairo, OpenGL, SDL.
7. Встроенные системы
Сейчас нас окружают встроенные устройства. Вы купили кофе в торговом автомате. Это автомат запрограммирован на Си.
Оплачиваете на кассе покупки в супермаркете. Кассовый аппарат также запрограммирован на Cи.
Оплачиваете парковку. Парковочный автомат также запрограммирован на Си.
В вашем автомобиле много функций, также запрограммированных на Си. В числе них:
- автоматическая коробка передач
- системы определения давления в шинах
- датчики (кислород, температура, уровень масла и т. д.)
- память для сидений и настройки зеркал.
- дисплей приборной панели
- антиблокировочная система тормозов
- автоматический контроль устойчивости
- круиз-контроль
- контроль климата
- детские замки
8. Космос и авиация
Для авиакосмических приложений необходима максимальная надежность. Поэтому традиционно выбирается язык Си. На языке Си была написано программное обеспечение проекта высадки на Луну.
Программное обеспечение на марсохода Curiosity также написано на Си.
С чего начать изучать язык C?
Программирование на Си началось в 1973 году с желания установить игру на рабочий компьютер. С тех пор разработчики активно используют его в своих проектах, в 2023 году это второй самый востребованный язык после Python. Язык полюбился программистам за его быстродействие и эффективность. Разбираемся, как изучить язык C с нуля и что для этого нужно.
«IT-специалист с нуля» наш лучший курс для старта в IT
История языка Си
Над языком Си с 1969 по 1973 год работали инженеры Кен Томпсон и Деннис Ритчи из американской компании Bell Labs. До этого языки высокого уровня были очень ограниченными и не позволяли делать многие вещи, ставшие сегодня привычными. Многие функции разработчикам приходилось писать на ассемблере или на уровне машинного кода. Такой подход замедлял разработку и требовал глубоких знаний о том, как работает железо.
11 месяцев
C++ разработчик
C++ — это и есть настоящее программирование
2 658 ₽/мес 5 317 ₽/мес
Согласно одной из легенд, у Ритчи была любимая компьютерная игра, которую он запускал на сервере компании. Ритчи захотел перенести игру на рабочий компьютер, но на нем не было операционной системы. Поэтому он решил переписать уже имеющуюся ОС, которая была полностью написана на ассемблере, на высокоуровневый язык Би. В итоге оказалось, что возможности Би не позволяют использовать все особенности компьютера, поэтому было решено создать свой язык программирования. Так и появился Си. Язык Си стал популярным в основном из-за его широкого применения в операционной системе UNIX, на базе которой разрабатывают дистрибутивы Linux.
Зачем учить язык C
Си начал приобретать популярность практически сразу после своего релиза. С тех пор язык не теряет позиции и держится в пятерке лидеров. В 2023 году Си стал вторым в рейтинге популярности языков TIOBE, и за все время он не опускался ниже второй строчки. Почему C популярен?
- Си повсеместно используется в разработке быстрых и железозависимых инструментов. Ядро популярной операционной системы Linux написано на языке Си из-за его высокой скорости работы и производительности. Главное его преимущество в том, что инструкции прямо транслируются в машинный код, а в результате разработчик видит на экране ровно то, что задумывал. Также Си бережно относится к ресурсам машины, на которой он работает.
- На Си основаны другие популярные языки программирования. К примеру, C++ и Objective-C можно считать прямым продолжением развития языка. Также C# и Java обладают классическим Си-подобным синтаксисом. Поэтому знание Си может заложить базу и помочь в изучении более современных языков программирования. Популярные динамические языки программирования, такие как Python и PHP, написаны на Си. Его знание поможет лучше понять внутренние механизмы работы языка. Также это позволит разрабатывать высокоэффективные библиотеки и модули.
- Си обычно используют для реализации сложных и специфических задач. К примеру, мобильное приложение можно разработать с помощью удобных фреймворков, которые не берегут ресурсы устройства, но позволяют получать быстрый результат. Драйвер для видеокарты уже придется разрабатывать с использованием более производительного языка — Си.
Важно отметить, что Си придерживается процедурной парадигмы, поэтому в языке нет поддержки объектно-ориентированного программирования, классов и наследования. Разработчикам доступны функции и структуры данных, а также широкие возможности работы с памятью.
Что еще пишут на C:
- ядра операционных систем и модули для них в большинстве случаев разрабатываются на Си из-за его возможности получать доступ к железу;
- аппаратным драйверам также важно получать доступ к железу и быстро работать, сложно обойтись без Си;
- компиляторы для других языков программирования;
- утилиты и прикладные программы;
- игровые движки;
- ПО для банкоматов, платежных терминалов, станков, телекоммуникационного оборудования и других систем.
Разработчик игр на Unity – одна
из самых творческих профессий в IT. Создайте виртуальные миры уже через полгода обучения
Как изучить C с нуля
Язык Си можно изучить самостоятельно. Для этого вам понадобятся мотивация, дисциплина и качественные источники информации. Сейчас в интернете много курсов, книг, статей, видео, документаций и самоучителей языка C. Делимся подборкой проверенных материалов.
Онлайн-пособия и курсы
Руководство по изучению Си от CppStudio — раздел сайта включает в себя подробные уроки по основам программирования на языке Си. С его помощью можно разобраться с основами и перейти к более глубокому изучению. Все уроки доступны на русском языке.
Руководство по изучению Си от Metanit — наиболее полное руководство на русском языке, включающее как основы языка Си, так и продвинутые темы.
Интерактивный курс от W3 School — базовый курс, включающий основы синтаксиса, работу с функциями, файлами и структурами. Руководство оснащено примерами кода, задачами и тестами. Весь курс разработан на английском языке.
Курс от Free Code Camp — краткий курс, предназначенный для первого знакомства с языком. Авторы уверяют, что всего за несколько часов можно освоить основы Си и начать писать код.
Learn C — бесплатный курс Си для начинающих и продвинутых разработчиков. В руководстве можно найти материалы для изучения указателей, рекурсии, деревьев, списков и других сложных структур данных.
Книги
«Язык программирования Си», Деннис Ритчи, Брайан Керниган — учебник от автора языка Си, включающий в себя все необходимые знания и теоретические материалы. Возможность узнать то, как работает Си, от того, кто придумал язык.
«Learn C The Hard Way», Зед Шоу — этот учебник поможет выучить Си на реальных примерах и задачах, а не сухой теории. Книга охватывает не только концепции языка, но и алгоритмы, структуры данных и основы автоматизации тестирования. Оригинальное издание доступно на английском языке, но в Сети есть переводы на русский.
«Язык Си в примерах» — бесплатная онлайн-книга на открытой платформе «Викиучебник». Авторы книги объясняют основы языка на живых примерах, которые применяются в ежедневной практике разработчиков и используют оформление кода, приведенное в книге «Язык программирования Си» от создателя языка. Учебник доступен на русском языке, а платформа «Викиучебник» позволяет сохранить его в PDF и открывать без доступа к Сети.
«Using C on the UNIX System», Дэвид А. Карри — Си чаще всего используется для разработки под операционные системы на базе UNIX, а книга поможет понять, как использовать язык в этой сфере. Темы, затронутые автором, подойдут тем, кто уже уверенно чувствует себя в Си и хочет двигаться дальше.
Видео
«C Programming Tutorial for Beginners» от Free Code Camp — четырехчасовой видеокурс по основам Си для новичков. Подойдет тем, кто знаком с общими концепциями программирования и хочет погрузиться в Си. Автор курса рассказывает базовые принципы языка на примерах и практических задачах. Видео на английском языке.
«C Programming Full Course for Beginners» от Programiz — пятичасовой курс для начинающих разработчиков на Си. Темы в видео разбираются так, чтобы их поняли даже те, кто никогда не пробовал писать код. С помощью курса можно получить все необходимые знания для разработки собственных проектов;
«CS50» от Гарвардского университета — самый популярный курс по основам программирования. Будет полезен перед изучением Си, так как поможет понять основные принципы работы компьютера и взаимодействия с ним. Курс состоит из десяти лекций, а полный хронометраж составляет более суток. Лекции включают в себя основы Си, структур данных, алгоритмов, баз данных, Python и веб-программирования.
Читайте также Полезные ресурсы для всех, кто интересуется IT
Инструменты для работы в Си
Сам код на Си можно писать в любом текстовом редакторе, который не добавляет форматирование. Вариант рабочий, но замедляет работу. Поэтому одни программисты написали удобные среды разработки для других программистов.
Интегрированные среды разработки (Integrated Development Environment, IDE) включают в себя компилятор, редактор кода, инструменты контроля версий, отладки, дебага и управления файлами проектов. Обычно IDE поставляются с функцией подсветки кода, исправления ошибок и линтерами для автоматического форматирования. Таким образом, устанавливая IDE, пользователь получает все необходимое для быстрой и удобной разработки.
Сейчас среди профессионалов популярны следующие IDE:
Visual Studio — среда разработки от Microsoft. Позволяет писать код не только на Си, но и на C++, C#, JavaScript, TypeScript и Python. Из минусов можно отметить, что полноценная версия доступна только для Windows. Microsoft выпускает сборку для macOS, но в ней нет возможности писать код на Си. Visual Studio доступна по подписке, но есть бесплатная версия для студентов, преподавателей и авторов проектов с открытым исходным кодом.
Visual Studio Code — редактор кода с возможностью кастомизации до полноценной среды разработки. VS Code разрабатывали в качестве редактора для веб-разработчиков, но сообщество выпустило расширения практически для всех случаев жизни и технологий. Из-за этого VS Code можно адаптировать для разработки на Си. Редактор кода в разы легче, чем полноценная среда разработки, поэтому с ним комфортнее работать на относительно слабых компьютерах. При этом есть поддержка всех основных функций и возможностей IDE. VS Code можно использовать бесплатно. Доступны версии для Windows, macOS и Linux.
CLion — полнофункциональная среда разработки на C/C++ от компании JetBrains. Поставляется вместе с функциями редактирования кода, генерацией шаблонов и инструментами для рефакторинга. CLion умеет распознавать ошибки, предлагать исправления и анализировать качество кода. Также в IDE есть продвинутый отладчик кода со всеми необходимыми для работы функциями. CLion используют в Google, BMW, ByteDance и NASA. Установить среду разработки можно на компьютеры под управлением Windows, macOS и Linux. Важно отметить, что CLion полностью платная среда разработки, но есть пробный период на 30 дней.
NetBeans — открытая и полностью бесплатная среда разработки от сообщества разработчиков-энтузиастов, а проект поддерживает и спонсирует компания Oracle. Поддерживает подсветку синтаксиса, инструменты для рефакторинга и контроля версий. Разработчики NetBeans стараются не добавлять в среду разработки лишние функции и придерживаются строгого минимализма. Благодаря этому IDE запускается и работает без ошибок даже на слабых компьютерах. Кроме Си, есть поддержка Java, JavaScript, PHP, HTML, CSS и Python. Доступны версии для Windows, macOS и Linux.
Сколько времени уйдет на изучение Си?
Си довольно сложный язык и требует от разработчика глубокого понимания принципов работы компьютера. Основы языка можно изучить за пару месяцев, но на практику и доведение навыков до автоматизма может уйти более года.
Что можно писать на языке Си?
Язык Си в основном используется для программирования под операционные системы на базе UNIX. Также на Си разрабатывают утилиты, которые тесно связаны с железом. К примеру, язык используется для разработки драйверов, прошивок для гаджетов, игровых движков, утилит и компиляторов для других языков программирования.
Нужно ли учить язык Си?
Си до сих пор остается востребованным и не уступает позиции более современным языкам. Си развивается довольно медленно, поэтому программистам легче поддерживать актуальные знания. Сообщество еще долго не откажется от Си и будет поддерживать язык.
Что лучше учить — Java или Си?
У языков разные задачи и цели. Если хочется писать код для железа и разрабатывать инструменты для программистов, то стоит обратить внимание на Си. Если стоит задача научиться писать бэкенд для веб-сайтов, мобильные приложения для Android или приложения для настольных компьютеров — Java.
Что быстрее — Python или Си?
Си тесно работает с железом компьютера и использует меньше абстракции, поэтому быстрее выполняется на машинах. Код на Си получается более эффективным и экономичным по ресурсам. Python медленнее, но проще для изучения.
Что лучше — Си или C++?
C++ можно назвать следующей ступенью эволюции Си. Если важны современный подход и актуальные возможности, то лучше выбирать C++. Если важны быстродействие, эффективность и экономичность — Си.
Разработчик игр на Unity
Все главные навыки разработчика игр на одном курсе. Вы освоите все этапы геймдизайна, научитесь программировать на С# и создадите 7 игр во время курса.