На чем написан с

Введение в C

Язык программирования С (си) является одним из самых популярных и распространенных языков. Он представляет компилируемый язык программирования общего назначения со статической типизацией, разработанный в 1969—1973 годах в компании Bell Labs программистом Деннисом Ритчи (Dennis Ritchie).

Язык С нередко называют языком программирования «среднего уровня» или даже «низкого уровня», так как он сочетает элементы языков высокого уровня с функциональностью и производительностью ассемблера и работает близко к аппаратной части компьютера. В итоге мы можем манипулировать данными на низком уровне и при этом использовать высокоуровневые конструкции для управления работы программы.

Первоначально язык С предназначался для написания операционной системы Unix. Впоследствии Си стал одним из популярных языков, а его основной сферой применения стало системное программирование, в частности, создание операционных систем, драйверов, различных утилит, антивирусов и т.д. К слову сказать, Linux большей частью написан на Си. Однако только системным программированием применение данного языка не ограничивается. Данный язык можно использовать в программах любого уровня, где важны скорость работы и производительность. Так, мы можем писать с помощью Си и прикладные приложения, и даже веб-сайты (используя технологию CGI — Common Gateway Interface). Но, конечно, для создания графического интерфейса и веб-приложений, как правило, выбираются более подходящие инструменты и технологии, но тем не менее круг использования Си довольно широк. Это в немалой степени определило популярность языка. Например, в известном рейтинге языков программирования TIOBE язык С долгое время уверенно удерживает второе место.

Несмотря на большие возможности язык Си одновременно довольно прост. Он не содержит много конструкций, библиотек, его легко осваивать и изучать. Поэтому нередко его выбирают в качестве языка для изучения в целом программированию.

Си является компилируемым языком, а это значит, что компилятор транслирует исходный код на Си в исполняемый файл, который содержит набор машинных инструкций. Но разные платформы имеют свои особенности, поэтому скомпилированные программы нельзя просто перенести с одной платформы на другую и там уже запустить. Однако на уровне исходного кода программы на Си обладают переносимостью, а наличие компиляторов, библиотек и инструментов разработки почти под все распространенные платформы позволяет компилировать один и тот же исходный код на Си в приложения под эти платформы.

Развитие Си оказало большое влияние в целом на развитие языков программирования. В частности, его синтаксис стал основой для таких языков как С++, С#, Java, PHP, JavaScript. Особо следует сказать про связь с C++. C++ напрямую произошёл от Си. Но впоследствии их развитие происходило отдельно друг от друга, и даже появилась несовместимость между ними. Стандарт C99 добавил в язык Си ряд конфликтующих с C++ особенностей. В итоге в настоящее время оба языка являются фактически самодостаточными и развиваются независимо.

Основные особенности Си

Универсальность — один и тот же код может быть скомпилирован на почти каждой платформе (при наличии для нее компилятора)

Высокая скорость выполнения

Компактность, небольшой размер выходных скомпилированных файлов

Основные этапы развития

В 1978 году Брайан Керниган и Деннис Ритчи опубликовали первое издание своего знаменитого труда «Язык программирования Си». Долгое время эта книга служила неформальной спецификацией языка Си. Однако быстрое распространение Си привело к необходимости выработки общих стандартов. И в 1983 году организация ANSI (Американский национальный институт стандартов) создала комитет для разработки спецификации Си. А в 1989 году спецификация была утверждена. Эту версию языка принято называть ANSI C или C89. В 1990 году спецификация ANSI C была немного дополнена Международной организацией по стандартизации (ISO). Новый стандарт стал называться ISO/IEC 9899:1990 или сокращенно С90.

В конце 1990-х годов стандарт подвергся пересмотру, что привело к выходу нового стандарта в 1999 году, который принято называть C99 (официальное название ISO 9899:1999). В году 2018 вышел последний на момент написания текущей статьи стандарт C17 (официальное название ISO/IEC 9899:2018). В 2023 планируется выход стандарта C23. Список всех стандартов

ANSI C Standard (ANSI C / C89)

C90 (ISO/IEC 9899:1990)

C99 (ISO/IEC 9899:1999)

C11 (ISO/IEC 9899:2011)

C17 (ISO/IEC 9899:2018)

C23 (ожидает выхода в 2023 году)

Компиляторы и среды разработки

Для написания программ на языке С необходимы как минимум два компонента: текстовый редактор для написания исходного кода программы, и компилятор для компиляции кода в исполняемый файл. В качестве текстового редактора можно выбрать любой понравившийся. Я бы посоветовал кросcплатформенный редактор Visual Studio Code, который поддерживает плагины для разных языков, в том числе для C.

Среди компиляторов под Си следует выделить следующие компиляторы

GCC от проекта GNU

Так, если обратиться к опросу разработчиков, проведенному компанией JetBrains s 2022, то доли использования различных компиляторов среди разработчиков распределились следующим образом:

В дальнейшем на страницах этого руководства буду ориентироваться прежде всего на компилятор GCC , который на мой субъективный взгляд на сегодняшний день является наиболее распространенным.

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.

C2017/Язык программирования C

C (рус. Си) — компилируемый статически типизированный язык программирования общего назначения.

Содержание

История

Язык программирования С был разработан в лабораториях Bell Labs в период с 1969 по 1973 годы Деннисом Ритчи. Самый активный период творчества пришёлся на 1972 год. Язык назвали «Си» (C — третья буква английского алфавита), потому что многие его особенности берут начало от старого языка «Би» (B — вторая буква английского алфавита).

Язык B был в основном произведением Кена Томпсона при содействии Денниса Ритчи и был опубликован в 1969 году. Язык B можно рассматривать как C без типов. Сам B был создан на основе языка BCPL (Basic Combined Programming Language). Предшественником BCPL был язык CPL, разработанный в начале 1960-х. Название B появилось или от названия BCPL, или от имени жены Томпсона — Бонни. Пример кода на B:

В 1970 Bell Labs приобрела для проекта компьютер PDP-11. Так как B был готов к работе на PDP-11, Томпсон переписал часть UNIX на B.

Но модель B и BCPL подразумевала издержки при работе с указателями: правила языка, определяя указатель как индекс в массиве слов, делали указатели индексами слов. Каждое обращение к указателю при исполнении генерировало масштабирование указателя в адрес байта, который ожидал процессор.

Поэтому становилось ясно, что для того, чтобы справиться с символами и байтовой адресацией, а также подготовиться к грядущей аппаратной поддержке вычислений с плавающей точкой, нужна типизация.

В 1971 году Ритчи начал создавать расширенную версию B. Сначала он назвал её NB (New B), но когда язык стал сильно отличаться от B, название сменили на C.

Сформировался синтаксис объявления имён, который отражает синтаксис выражения, где эти имена используются. Так

объявляет целое, указатель на целое и указатель на указатель на целое. Синтаксис этих объявлений отражает тот факт, что i, *pi, и **ppi все в результате дают тип int, когда используются в выражении. Похожим образом

объявляют функцию, возвращающую целое, функцию возвращающую указатель на целое, указатель на функцию возвращающую целое;

объявляют массив указателей на целое, указатель на массив целых.

Во всех этих случаях объявление переменной напоминает её использование в выражении, чей тип – это то, что находится в начале объявления.

К 1973 году язык С стал достаточно силён, и большая часть ядра UNIX, первоначально написанная на ассемблере PDP-11/20, была переписана на С.

В 70-х программистов на C было немного и большинство из них были пользователями UNIX. Тем не менее, в 80-х C вышел за узкие рамки мира UNIX. Компиляторы C стали доступны на различных машинах, работающих под управлением разных операционных систем. В частности, C стал распространяться на быстро развивающейся платформе IBM PC.

В 1978 году Брайан Керниган и Деннис Ритчи опубликовали первую редакцию книги «Язык программирования Си». Эта книга, известная среди программистов как «K&R», служила многие годы неформальной спецификацией языка. Версию языка Си, описанную в ней, часто называют «K&R C».

K&R ввёл следующие особенности языка:

• структуры (тип данных struct);
• длинное целое (тип данных long int);
• целое без знака (тип данных unsigned int);
• оператор += и подобные ему (старые операторы =+ вводили анализатор лексики компилятора C в заблуждение, например, при сравнении выражений i =+ 10 и i = +10).

K&R C часто считают самой главной частью языка, которую должен поддерживать компилятор C. Многие годы даже после выхода ANSI C он считался минимальным уровнем, которого следовало придерживаться программистам, желающим добиться от своих программ максимальной переносимости, потому что не все компиляторы тогда поддерживали ANSI C, а хороший код на K&R C был верен и для ANSI C.

Стандарты

ANSI C (C89)

В 1983 году Американский национальный институт стандартов (ANSI) сформировал комитет для разработки стандартной спецификации Си. По окончании этого долгого и сложного процесса в 1989 году он был наконец утверждён как «Язык программирования Си» ANSI X3.159-1989. Эту версию языка принято называть ANSI C или C89.

Одной из целей этого стандарта была разработка надмножества K&R C, включающего многие особенности языка, созданные позднее. Однако комитет по стандартизации также включил в него и несколько новых возможностей, таких, как прототипы функций (заимствованные из C++) и более сложный препроцессор.

ANSI C сейчас поддерживают почти все существующие компиляторы. Любая программа, написанная только на стандартном С, гарантированно будет правильно выполняться на любой платформе, имеющей соответствующую реализацию С.

В 1990 году, стандарт ANSI C (с небольшими изменениями) был принят Международной организацией по стандартизации (ISO) как ISO/IEC 9899:1990. Эту версию иногда называют C90. Однако, термины C89 и C90 относятся в сущности к одному языку.

После стандартизации в ANSI спецификация языка C оставалась относительно неизменной в течение долгого времени, в то время как C++ продолжал развиваться. Однако в конце 1990-х годов стандарт подвергся пересмотру, что привело к публикации ISO 9899:1999 в 1999 году. Этот стандарт обычно называют «C99». В марте 2000 года он был принят и адаптирован ANSI.

Некоторые новые особенности C99:

• подставляемые функции (inline);
• объявление локальных переменных в любом операторе программного текста (как в C++);
• новые типы данных, такие, как long long int (для облегчения перехода от 32- к 64-битным числам), явный булевый тип данных _Bool и тип complex для представления комплексных чисел;
• массивы переменной длины;
• поддержка ограниченных указателей (restrict);
• именованная инициализация структур: struct < int x, y, z; >point = ;
• поддержка однострочных комментариев, начинающихся на //, заимствованных из C++;
• несколько новых библиотечных функций, таких, как snprintf;
• несколько новых заголовочных файлов, таких, как stdint.h.