Стивен Прата - Язык программирования C. Лекции и упражнения (6-е изд.) 2015

Большинство языков программирования создавались с целью быть полезными, но довольно часто перед ними ставились другие вопросы. Например, изначально язык Pascal предназначался для облегчения изучения принципов программирования. С другой стороны, язык BASIC создавался как язык программирования, приближенный к естественному английскому языку, чтобы облегчить задачу изучения языков программирования для студентов, не знакомых с компьютерами. Это были важные цели, но они не всегда соответствовали прагматичном' подходу к решению повседневных задач. Тем не менее, разработка С как языка, предназначенного для программистов, сделала его одним из наиболее востребованных в настоящее время.

Причины популярности языка С

В течение последних четырех десятилетий С стал одним из основных и наиболее широко распространенных языков программирования. Его популярность росла потому, что люди предпринимали попытки работать с ним и убеждались в его достоинствах. За последнее десятилетия или два многие программисты перешли на такие языки, как C++, Objective С и Java, но язык С вес еще остается важным и сам по себе, и как путь перехода на указанные языки. По мере изучения С вы убедитесь, что он обладает многими достоинствами (рис 1.1). Некоторые из них мы отметим сейчас.

Конструктивные особенности

С представляет собой современный язык программирования, включающий управляющие средства, которые теория и практика вычислительной техники рассматривает как полезные и желательные. Его конструкция хорошо подходит для нисходящего планирования, для структурного программирования и для модульного проектирования. Все это позволяет получать надежные и понятные программы.

Предварительные сведения

Эффективность

С является эффективным языком программирования. Его конструкция продуктивно использует возможности компьютеров, на которых он установлен. Программы на С отличаются компактностью и быстротой исполнения. По сути дела С обладает некоторыми средствами точного управления, обычно характерными разве что для языка ассемблера. (Язык ассемблера -- это мнемоническое представление множества инструкций, используемых конкретным центральным процессором; различные семейства центральных процессоров имеют разные языки ассемблера.) При желании программы можно настроить на максимальную скорость выполнения или на более эффективное использование памяти.

Переносимость

С является переносимым языком, и это означает, что программу, написанную на С для одной системы, можно выполнять на другой системе всего лишь с небольшими изменениями, а иногда удается обойтись вообще без модификаций. В тех случаях, когда изменения неизбежны, они ограничиваются простым редактированием нескольких записей в заголовочном файле, сопровождающем главную программу Многие языки декларируются как переносимые, однако тем, кто преобразовывал программу на языке BASIC, предназначенном для ПК компании IBM в программу на языке BASIC для компьютера Apple (они были близкими родственниками), либо предпринимал попытки выполнить в среде Unix программу на языке FORTRAN, которая предназначена для

28 Глава 1 мэйнфрейма IBM, хорошо известно, что такой перенос — в лучшем случае весьма трудоемкая операция. Язык С является лидером в смысле переносимости. Компиляторы языка С (программы, преобразующие код на С в инструкции, которые компьютер использует для внутренних целей) доступны для многих компьютерных архитектур, от 8-разрядных микропроцессоров до суперкомпьютеров Cray. Однако следует отметить, что фрагменты программы, написанной специально для доступа к конкретным аппаратным устройствам, таким как монитор или специальные функции операционных систем, подобных Windows 8 или OS X, обычно не принадлежат к числу переносимых.

Поскольку язык С тесно связан с Unix, операционные системы семейства Unix поставляются с компилятором С в виде части соответствующего пакета. Установка операционной системы Linux также обычно включает компилятор языка С. Доступно несколько компиляторов языка С, предназначенных для персональных компьютеров, в том числе для работающих под управлением различных версий ОС Windows и Macintosh. Таким образом, используете вы домашний компьютер, профессиональную рабочую станцию или мэйнфрейм, у вас высокие шансы получить компилятор языка С для вашей конкретной системы.

МОЩЬ и гибкость

Язык С является мощным и гибким (это два наиболее предпочитаемых определения в литературе компьютерной тематики). Например, большая часть кода мощной и гибкой операционной системы Unix была написана на С. На языке С были реализованы многие компиляторы и интерпретаторы для других языков, таких как FORTRAN, Perl, Python, Pascal, LISP, Logo и BASIC. В результате, когда вы используете FORTRAN на машине Unix, в конечном итоге именно программа, написанная на С, выполняет работу по созданию окончательной исполняемой программы. Программы на С применялись для решения физических и инженерных задач и даже для анимации специальных эффектов для множества фильмов.

Ориентация на программистов

Язык С ориентирован на удовлетворение потребностей программистов. Он предоставляет вам доступ к оборудованию и позволяет манипулировать отдельными фрагментами памяти. Он также предоставляет богатый выбор операций, которые позволяют лаконично выражать свой подход к решению задач. В плане ограничения того, что можно делать, язык С менее строг, чем, скажем, Pascal или даже C++. Такая гибкость является достоинством и одновременно представляет определенную опасность. Достоинство заключается в том, что решать многие задачи, такие как преобразование форматов данных, в С намного проще, чем в других языках. Опасность состоит в том, что есть шанс допускать такие ошибки, которые в других языках попросту невозможны. Язык С предоставляет большую свободу действий, но при этом налагает и более высокую ответственность.

Наряду с этим, большинство реализаций языка С сопровождаются обширной библиотекой полезных функций на С. Эти функции способны удовлетворить многие пот ребности, с которыми сталкивается программист.

Недостатки

Язык С не лишен недостатков. Часто, как это бывает у людей, недостатки и достоинства являются противоположными сторонами одного и того же свойства. Например, как мы уже упоминали, свобода выражений в языке С также требует дополнительной ответственности. В частности, использование в С указателей (одна из

Предварительные сведения 29