Язык Си — это компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения.
Введение
Сегодня всё больше требуется специалистов с инженерной подготовкой, которые обладают современным научно-техническим мышлением. Основным аспектом, который должен освоить будущий специалист, является инженерное моделирование, поскольку моделирование и конструирование считаются главными навыками всех специалистов, помогают в практическом познании окружающей действительности. При этом главным элементом инженерного моделирования является математическое и связанное с ним компьютерное моделирование, позволяющее решать большинство инженерных проблем. А компьютерное моделирование, при этом, предполагает освоение методов программирования на языках высокого уровня.
Язык программирования Си сегодня считается одним из базовых языков, с которого начинают изучение основ программирования будущие специалисты. Кроме того, синтаксис языка программирования Си является основой многих других программных языков, то есть знание языка Си помогает в освоении других программных языков.
Основы программирования на языке Си
Алгоритмом является общее описание действий, которые следует исполнить, чтобы решить поставленную задачу. Программой считается отображение (запись) на специализированном языке программирования, понятном исполнителю. Исполнителем является устройство, которое способно по отдельным шагам исполнить программу, сформированную на известном ему языке.
В качестве примера рассмотрим алгоритм определения компонента, имеющего минимальное значение, в некоторой числовой последовательности:
- Выбрать первый компонент последовательности и принять его значение в качестве минимального.
- Осуществить перебор всех компонентов последовательности, сравнивая каждый компонент с минимальным значением.
- Когда величина текущего компонента меньше минимального, то он принимается за минимальный.
На примере этого алгоритма прослеживается смысл пошагового разрешения поставленной задачи. Исполнителем может быть и человек, а не компьютер, и тогда указанные выше инструкции могут рассматриваться как программа действий для этого исполнителя, которым является человек. Когда же в качестве исполнителя используется компьютер, то данный алгоритм необходимо представить на одном из языков программирования, например, Си. Это означает, что квалифицированный программист должен не только знать какой-нибудь язык программирования, но и обладать умением формировать алгоритмы, которые позволяют оптимально разрешить поставленные задачи. То есть, программное искусство включает в свой состав минимально две составляющие:
- Способность создавать эффективный алгоритм решения поставленной задачи.
- Знание основного инструмента, то есть языка программирования и среды разработки.
Следует отметить, что первый пункт также важен, как и второй, поскольку одна и та же задача может решаться различными методами, поскольку могут использоваться различные алгоритмы.
Исполнителем считается модуль центрального процессора компьютера, а программа может быть написана на разных языках программирования. Но компьютер понимает лишь один язык, это язык машинных команд, причём у разных компьютеров он может отличаться. Машинный язык наиболее простой и состоит из команд типа сложение, вычитание, сравнение, копирование и так далее. Но писать программы на машинных языках крайне сложно и неудобно, поэтому специалисты разработали языки программирования более высокого уровня, к которым относится и язык Си.
Программы, сформированные на языке высокого уровня, аналогичны текстам на естественных языках (как правило, это английский язык. К примеру, смысловое значение операции «if (a > b) then min = b» может понять пользователь, который не знает программирования, но владеет английским языком.
Однако, компьютер не может понять языки высокого уровня, и по этой причине программу, сформированную на языке Си, необходимо сначала трансформировать в машинный язык. Эту процедуру осуществляет специальная программа компиляции. Процесс написания и исполнения программы в обобщённом формате изображён на рисунке ниже:
Рисунок 1. Процесс написания и исполнения программы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
То есть, вначале надо написать код на языке программирования высокого уровня, таком как Си, который следует сохранить как обычный текстовый файл. Далее следует запустить компилятор, преобразующий исходный код в машинные коды и сохраняющий итоговый результат в формате исполняемого файла. Подводя итог, резюмируем, что для формирования программы необходимо наличие текстового редактора и программы компиляции с языка Си на машинный язык.
Но обычно программа компиляции не поставляется отдельно, совместно с ней идёт ещё набор программ, предназначенных для упрощения процесса проектирования программных приложений. К примеру, это может быть специальный текстовый редактор, знающий синтаксические особенности языка Си и умеющий делать подсветку различными цветами ключевых слов, имён переменных и других компонентов кода. А также средства, помогающие в отладке программы, различные справочники и так далее.
Вся совокупность программ этого комплекса является IDE (Integrated Development Environment), то есть интегрированной средой разработки. В отличие от обычного комплекта программных приложений, IDE является набором тесно связанных между собой программ, которые с позиций программиста смотрятся как один программный продукт, в котором есть весь необходимый инструментальный набор. В состав современного IDE включены:
- Интеллектуальный текстовый редактор, имеющий функции структурирования м подсветки и многие другие.
- Встроенные справочники.
- Программа компиляции.
- Кодовые библиотеки.
- Набор инструментов и средств для отладки программ.
- Программа линковки.
- Средства для автоматизированной сборки приложений.
- Набор средств интеграции с системами управления вариантами кода.
