C ist eine prozedurale Programmiersprache, die vom amerikanischen Informatiker Dennis Ritchie entwickelt wurde. Die erstmals 1972 erschienene Sprache wurde von Ritchie in Zusammenarbeit mit Bell Labs entwickelt. Obwohl die Programmiersprache C fast 50 Jahre alt ist, hat sie ihre Relevanz in der modernen Szene der Computersoftwareentwicklung nicht verloren. Es wird immer noch in zeit- und geschwindigkeitskritischen Bereichen wie Betriebssystem- und Firmware-Entwicklung (um nur einige zu nennen) verwendet.
Einige der neueren Sprachen wie C++, Java, PHP und mehr basieren auf C. Aus diesem Grund wird Studenten immer noch empfohlen, sich mit C vertraut zu machen, um eine der neueren Sprachen, die auf C basieren, gut zu beherrschen. Also behalten Angesichts dieser Bedeutung werden wir eine Reihe von Tutorials starten, in denen wir die Grundlagen der Programmiersprache C diskutieren werden.
Bitte beachten Sie, dass wir für alle unsere Beispiele und Erläuterungen Linux verwenden. Insbesondere verwenden wir Ubuntu 18.04 LTS.
Grundlegendes C-Programm
Schauen wir uns zunächst ein einfaches C-Programm an.
#include <stdio.h>
int main (void)
{
printf("\n Hello World \n");
return 0;
}
Sie können also sehen, dass das Programm mit einem # beginnt. In der Programmiersprache C wird jede Zeile, die mit einem # beginnt, vom Präprozessor in der ersten Stufe der Kompilierung des Programms behandelt. Wir werden nicht auf die Einzelheiten der Kompilierungsphasen eingehen, aber denken Sie vorerst daran, dass das erste, was während der Kompilierung dieses Programms passieren wird, darin besteht, dass die Zeile, die mit # beginnt, durch das ersetzt wird, was in der steht stdio.h Header-Datei.
Dann kommt die nächste Zeile:'int main (void)'. Dies ist im Grunde der Beginn einer Funktion namens "main", die einen ganzzahligen (int) Wert zurückgibt und nichts akzeptiert (void). Es ist erwähnenswert, dass jedes C-Programm, das Sie sehen werden, aus einer oder mehreren Funktionen besteht. Die Hauptfunktion ist diejenige, bei der die Ausführung beginnt, sobald das Programm ausgeführt wird. Während alle anderen Funktionen innerhalb von main oder anderen Funktionen aufgerufen werden (was bedeutet, dass Sie die Kontrolle über ihre Aufrufreihenfolge haben), wird main selbst als erste Funktion innerhalb des Systems aufgerufen.
Wenn Sie weitermachen, sehen Sie eine geschweifte Klammer ( { ). Dies definiert im Grunde den Anfangsbereich einer Funktion. Gegen Ende sehen Sie natürlich eine umgekehrte geschweifte Klammer ( } ), die das Ende des Gültigkeitsbereichs der Funktion definiert. Alle Anweisungen innerhalb dieser Klammern werden als Teil oder Körper der Funktion behandelt.
Hier gibt es zwei Codezeilen im Hauptteil der Hauptfunktion. Das erste ist 'printf("\n Hallo Welt \n");'. Printf ist eine Systembibliotheksfunktion, die formatierte Zeichenfolgen auf STDOUT druckt. Denken Sie vorerst daran, dass alles, was Sie angeben, in doppelten Anführungszeichen (" ") ausgegeben wird, mit Ausnahme von Escape-Sequenzen (wie '\n', das in einen Zeilenumbruch übersetzt wird). Die zweite Zeile des Körpers ist 'return 0'. Es markiert im Grunde das Ende der 'main'-Funktion und sendet '0' als Ergebnis an die Funktion, die 'main' aufgerufen hat.
Alles in allem sollten wir also erwarten, dass dieses Programm 'Hello World' als Ausgabe ausgibt.
C-Programm kompilieren und ausführen
Nachdem wir nun ein einfaches C-Programm verstanden haben, können wir fortfahren und es ausführen. Der erste Schritt wäre also, den Code in einer Datei mit dem Namen, sagen wir, hello-world.c zu speichern. Dazu können Sie den Vim-Editor verwenden. Stellen Sie nach dem Speichern des Codes in hello-world.c sicher, dass das gcc-Tool auf Ihrem Linux-System installiert ist. Wenn nicht, können Sie (zumindest unter Ubuntu) mit dem folgenden Befehl herunterladen und installieren:
sudo apt install gcc
Gcc ist im Grunde ein GNU-Compiler für die Programmiersprache C. Sobald es auf Ihrem System vorhanden ist, verwenden Sie es einfach wie folgt, um das Programm hello-world.c zu kompilieren:
gcc -Wall hello-world.c -o hello
Hier ist -Wall eine gcc-Befehlsoption, die viele Warnungen zur Kompilierzeit aktiviert, die der Compiler sonst nicht ausgeben würde. Die andere Option, die Sie sehen, ist -o, die verwendet wird, um einen Ausgabedateinamen anzugeben. In diesem Fall möchten wir also, dass die Ausgabedatei „hello“ heißt.
Wenn Sie den oben genannten Befehl ausführen, sehen Sie, dass eine Datei mit dem Namen „hello“ erstellt wird. Es ist eine ausführbare Datei. Sie können es folgendermaßen ausführen:
./hello
Als ich beispielsweise diesen Befehl ausführte, wurde die folgende Ausgabe erzeugt:
Sie können also sehen, dass in der Ausgabe 'hello world' erzeugt wurde.
Schlussfolgerung
In diesem Artikel haben wir die Grundlagen der Programmiersprache C anhand eines Demoprogramms erlernt. Nachdem wir nun wissen, wie man ein C-Programm schreibt, kompiliert und ausführt, werden wir uns im nächsten Artikel mit anderen Aspekten befassen. Bleiben Sie dran.
Teil 2 - C-Präprozessoren