تکنولوژیرپورتاژ آگهی

آموزش برنامه نویسی سی – راهنمای صفر تا صد زبان C

زبان های برنامه نویسی سطح بالا مانند پایتون، R و جاوا، از سال های گذشته به طور گسترده ای در بخش های مختلف مرتبط با فناوری مورد استفاده توسعه دهندگان نرم افزاری و برنامه نویسان قرار گرفته اند. همچنین این زبان ها از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی تاریخ IT هستند. با اینکه این زبان های برنامه نویسی هر کدام ویژگی هایی خاص و مشخصی دارند و در بیشتر نرم افزار ها و برنامه های کاربردی به کار می روند؛ اما در کنار تمامی این زبان های برنامه نویسی مهم و پرکاربرد، زبان دیگری به نام C نیز وجود دارد که یکی از پایه ای ترین و قدرمند ترین زبان های برنامه نویسی است. به جرات می توان گفت تقریبا هسته هر دستگاه، پایگاه اطلاعاتی و داده پردازی در بازار را زبان برنامه نویسی C تشکیل می دهد. در این مقاله به صورت پایه ای و مفهومی به آموزش برنامه نویسی سی می پردازیم.

زبان برنامه نویسی C چیست؟

زبان برنامه نویسی C یکی از پرکاربردترین زبان های برنامه نویسی رایانه ای است که در سال 1972 توسط Dennis M. Ritchie در آزمایشگاه های bell telephone برای توسعه سیستم عامل یونیکس برای نخستین بار پایه گذاری شد. این زبان با گذشت سال های متوالی، روند پیشرفت خود را ادامه داد و تبدیل به یکی ازمهمترین و پرکاربردترین زبان های برنامه نویسی رایانه ای شده است که در حال حاضر به طور گسترده ای توسط برنامه نویسان و توسعه دهندگان نرم افزاری استفاده می شود.

در خصوص میزان محبوبیت در میان برنامه نویسان این زبان برنامه نویسی در کنار جاوا از محبوبیت بالایی برخوردار است و جایگاه ویژه ای در میان زبان های مختلف برنامه نویسی کامپیوتری دارد. در حقیقت این زبان برنامه نویسی به طور گسترده ای در میان برنامه نویسان نرم افزار مدرن مورد استفاده قرار می گیرد.

آموزش برنامه نویسی سی

ویژگی های اصلی زبان C شامل دسترسی به سطح پایین حافظه، به کارگیری مجموعه ای ساده از کلمات کلیدی و کارایی تمیز و مرتب سبب شده اند که زبان برنامه نویسی C برای انواع سیستم عامل ها و یا سیستم های توسعه کامپایلر کاملا مناسب و کارا باشد. برای آموزش برنامه نویسی سی به صورت اصولی و از پایه تا سطح پیشرفته، از مجموعه آموزش فرادرس در لینک زیر استفاده کنید:

زبان برنامه نویسی C چه کاربرد هایی دارد؟

در حقیقت برنامه هایی که سیستم عامل امروزی را تشکیل می دهند، همان کد ها و دستوراتی هستند که در ابتدا در برنامه نویسی C مورد استفاده قرار گرفته اند. در واقع کد تولید شده در C تقریبا به همان اندازه سریع و کارا است که به عنوان کد نوشته شده در زبان مونتاژو همچنین به عنوان یک زبان توسعه سیستم به کار خواهد رفت. برخی از نمونه های به کارگیری زبان برنامه نویسی C عبارت اند از:

  • راه اندازی سیستم عامل ها مانند سیستم عامل یونیکس و تمامی برنامه های کاربردی در سیستم عامل یونیکس
  • کامپایلرها زبان (کامپایلر C)
  • مجموعه های داده
  • ویراستاران متن
  • اسپولرهای چاپ
  • درایو های پردازش شبکه
  • نرم افزار ها و برنامه های کاربردی جدید و مدرن
  • پایگاه های جمع آوری داده
  • برنامه های ترجمه زبان
  • ارائه دهندگان خدمات نرم افزاری

چرا زبان برنامه نویسی C را یاد بگیریم؟

آموزش برنامه نویسی سی به شما کمک می کند تا معماری و ساختار داخلی یک رایانه را به درستی بشناسید، چگونه کارکرد و فعالیت کامپیوتر ها و پردازش و تحلیل اطلاعات از طریق آن ها را به راحتی درک کنید. پس از یادگیری زبان C، یادگیری زبان های برنامه نویسی دیگر مانند جاوا، پایتون و … برای شما بسیار ساده تر خواهد بود و با یک فضای جدید و عجیب غریب دیگر مواجه نخواهید شد.

یادگیری زبان برنامه نویسی C فرصت های زیادی را برای کار بر روی پروژه هایی با منبع باز را در اختیار شما قرار خواهد داد. برخی از بزرگترین پروژه های منبع باز مانند هسته لینوکس، مترجم پایتون، پایگاه داده SQLite، و غیره در حقیقت بر پایه زبان برنامه نویسی C نوشته شده اند.

آموزش برنامه نویسی سی

چه شرکت هایی از زبان برنامه نویسی C بهره برده اند؟

از جمله شرکت های بزرگی که در کسب و کار خود از زبان برنامه نویسی سی استفاده می کنند عبارتند از:

  • مایکروسافت

هسته ویندوز مایکروسافت عمدتا در C، با برخی از قطعات در زبان مونتاژ توسعه یافته است. برای چندین دهه، سیستم عامل مورد استفاده در جهان، با حدود 90 درصد از سهم بازار، توسط یک هسته نوشته شده در C ساخته شده است.

  • لینوکس

لینوکس همچنین به طور عمده سیستم عامل خود را بر پایه زبان برنامه نویسی C نوشته است که با برخی از بخش های دیگر از سایر زبان ها ترکیب شده است. حدود 97 درصد از 500 ابر رایانه در سرتاسر جهان، هسته لینوکس را اجرا می کنند. این سیستن عامل در حال حاضر در بسیاری از رایانه های شخصی نیز استفاده می شود.

  • اپل

کامپیوترهای مک نیز توسط C طراحی شده اند، زیرا هسته OS X عمدتا در C نوشته شده است. هر برنامه و درایور در Mac، همانند رایانه های ویندوز و لینوکس در یک هسته C اجرا می شود.

  • شرکت های تولید تلفن های هوشمند

هسته های iOS، اندروید و ویندوز مخصوص گوشی های هوشمند نیز در C نوشته شده اند. در واقع آنها فقط سازگار با تلفن همراهی که زیر مجموعه سیستم عامل Mac، لینوکس و کرنل های ویندوز هستند، اجرا می شوند. بنابراین گوشی های هوشمند که هر روز استفاده می کنید، بر روی یک هسته C اجرا می شوند.

آموزش برنامه نویسی سی

همچنین اگر در مورد این مطلب سوالی داشتید در انتهای صفحه در قسمت نظرات بپرسید

مزایای زبان برنامه نویسی C چیست؟

زبان برنامه نویسی C یک زبان بسیار محبوب و پرکاربرد در سراسر جهان است و این زبان یکی از زبان های ایده آل برای یادگیری برنامه نویسانی که در ابتدای حرفه خود هستند، می باشد. با آموزش برنامه نویسی سی و داشتن دامنه واژگان کم برای یادگیری و ساختار مدولار زبان آسان تر همچنین استفاده به مراتب ساده تر نسبت به سایر زبان های برنامه نویسی سبب شده است که افراد زیادی به دنبال یادگیری این زبان باشند و وقت زیادی را برای کسب مهارت های لازم درنظر بگیرند. در این بخش گوشه ای از مزیت های استفاده از زبان برنامه نویسی C را بررسی می کنیم:

1. یادگیری و درک آسان:

یکی از دلایل اصلی این که افراد زیادی در حوزه نرم افزار و تکنولوژی در میان زبان های مختلف، زبان های برنامه نویسی C انتخاب می کنند، آسان بودن و سادگی درک آن است. C در واقع یک زبان با قابلیت انتقال و جا به جایی بالا است که وجود برنامه های کد شده در ساختار آن سبب شده است که بسیار سریع تر و کارآمد تر باشد. در واقع همین ویژگی باعث می شود یادگیری C برای برنامه نویسان مبتدی و آماتور راحت تر از هر زبان برنامه نویسی دیگر باشد.

2. دسترسی به کتابخانه های مختلف:

زبان برنامه نویسی C از طیف زیادی از توابع ساخته شده است که در واقع شامل توابع تولید شده سیستم و توابع تعریف شده توسط کاربر است. این امر سبب شده است که بسیاری از توابع کلی برای توسعه یک نرم افزار در دسترس، استفاده کننده از این زیان برنامه نویسی قرار گرفته باشند. همچنین برنامه نویس می تواند یک تابع جدید را به عنوان عنصر مورد نیاز خود برای تکمیل برنامه خود ایجاد کند و حتی بخش هایی از آن را نیز شخصی سازی کند تا دقت کارای برنامه خود را افزایش دهد.

آموزش برنامه نویسی سی

3. نگارش آسان:

دلیل دیگری که C به عنوان یک زبان کارآمد در میان برنامه نویسان بسیار محبوب است، این است که این زبان برنامه نویسی به آنها اجازه می دهد تا نرم افزار خود را بدون نیاز به نگرانی در مورد خطاهای بازدارنده ایجاد کنند. در واقع اگر شما با برنامه نویسی آشنایی چندانی ندارید، ویژگی زبان ساختاری C به شما کمک می کند به مرور زمان کارکرد این زبان را درک کنید و مهارت خود را روز به روز افزایش دهید. با به کارگیری زبان برنامه نویسی C، شما خودتان راه های جدید برای حل مشکلات موجود پیدا خواهید کرد که این راه حل ها در مقایسه با آنهایی که توسط سایر زبان های برنامه نویسی ایجاد شده اند، به مراتب کارامد تر و موثر تر خواهد بود.

4. هزینه کم:

اگر می خواهید برنامه ای را از اول بسازید، زبان C قطعا ارزش درنظر گرفتن به عنوان نقطه شروع فعالیت ساخت را دارد. این زبان به داشتن ساختار ساده سبب کاهش قابل توجهی در میزان هزینه های شما و صرفه جویی هر چه بیشتر ئدر منابع محدود مالی خواهد شد. با استفاده از این زبان دیگر لازم نیست زمان زیادی را صرف تلاش برای کشف کردن اشتباهات رخ داده از سوی خودتان در حین کد نویسی و یا هنگام توسعه برنامه خود را صرف کنید. حتی اگر شما تصمیم به استخدام شخص دیگر برای کد نویسی ها و استفاده از زبان Cبرای تکمیل پروژه خود بگیرید، نسبت به سایر زبان های برنامه نویسی هزینه کمتری را صرف خواهید کرد.

معایب زبان برنامه نویسی C چیست؟

هر زبان برنامه نویسی در کنار مزایای زیاد خود، تعدادی معایب هم دارد. معایب زبان سی به شرح زیرند:

1. کاستی در جهت گیری هدف:

C در واقع یک زبان بسیار گسترده و قدرتمند است و به سادگی رویکرد برنامه نویسی رویه ای را دنبال می کند، اما این زبان پشتیبانی خود را از مفهوم oops ( پلی مورفیسم، کپسول، انتزاع، پنهان کردن داده ها) گسترش نمی دهد. در زبان شما نمی توانید یک کلاس را با ریشه های چندگانه مانند جاوا، پایتون یا C ++ ایجاد کنید. در حالی که در زبان های برپایه OOP مانند جاوا، می توانید با روش دسته بندی والدین را به عنوان بازمانده آن ها در نظر بگیریم. نکته مهم در این خصوص این است که در زبان C ما نمی توانیم زیر کلاس هایی را برای دسته بندی و کلاس بندی های اولیه خود ایجاد کنیم. بنابراین استفاده مجدد از کدهای موجود بسیار دشوار خواهد بود.

2. مدیریت حافظه ناکارآمد:

در هنگام آموزش برنامه نویسی سی، شما نیازی به تکنیک های مدیریت حافظه ندارید، زیرا خود این پلتفرم به طور خودکار تمامی منابع اختصاص داده شده را برای شما مدیریت می کند. اما اگر می خواهید از تخصیص پویا بهره ببرید، باید به صورت پویا تابع Malloc را تخصیص دهید که اگر این کار را به صورت دستی انجام دهید، با یک خطای در بخش تقسیم بندی روبرو خواهید شد. بنابراین همیشه باید در مورد تکنیک های مدیریت حافظه اطلاعات لازم را در ذهن خود داشته باشیم تا در صورت مواجه با جنین مشکلی بتوانیم به راحتی آن را حل کنیم.

آموزش برنامه نویسی سی

3. نبود قابلیت جمع آوری زباله:

جمع آوری زباله یک ویژگی است که در آن به طور خودکار حافظه را از اشیاء دیگر که دیگر توسط یک برنامه یا کتابخانه مورد نیاز نیست، اصلاح و پاکسازی می کند. این قابلیت را می توان برای جمع آوری اتوماتیک و دستی داده ها به کار برد. هنگامی که جمع آوری اتوماتیک زباله رخ می دهد آزادی در پشته اجاد خواهد شد که می تواند به داده های جدید تخصیص داده شود. این امر ممکن است رخ دهد که تمام حافظه RAM فیزیکی موجود در سیستم به سایر فرآیندهای در حال انجام مربوط به سیستم کامپیوتری اختصاص داده شده است.

در نقطه مقابل اما مجموعه زباله دستی شامل آزاد کردن بلوک های استفاده نشده از حافظه در تماس با توابعی مانند malloc است. اما در زبان های C و ++ C هیچ ویژگی مشابهی مانند جمع آوری مجموعه زباله وجود ندارد که همین عیب در مدیریت فضای ذخیره سازی توسعه دهنده یا برنامه نویسان زیادی را مجبور به ترک کردن این زبان برنامه نویسی و انتخاب یک زیان دیگر با قابلیت پشتیبانی از جمع آوری زباله ها کرده است. از این رو، این کار برای آن ها از نظر فنی خسته کننده و همچنین هزینه برخواهد بود. یکی از مشکلات و معایب مهم زبان برنامه نویسی C نبود این قابلیت مهم است.

4. بررسی در حین اجرا:

در زبان برنامه نویسی C، خطاها پس از پایان هر خط کد شناسایی نمی شوند و کامپایلر تمام خطاهای کد را تنها در طول زمان اجرای کل برنامه نشان می دهد که این امر سبب می شود که بررسی و چک کردن کد ها واشکال زدایی به طور انحصاری در پروژه های بزرگ، سخت و پیچیده باشد.

همچنین برنامه نویس باید این قانون را در هنگام نوشتن برنامه ها به یاد داشته باشد که کامپایلر بررسی نمی کند که آیا یک متغیر قبل از استفاده از آن از سوی کابر اعلام شده است یا خیر و برنامه ئمورد نظر را در هر حالتی اجرا خواهد کرد.

کلام آخر درباره آموزش برنامه نویسی سی

بر اساس نکاتی که در بخش های قبلی گفته شد، به نظر می رسد زبان برنامه نویسی C عملا تاریخ انقضایی نخواهد داشت و روز به روز در حال توسعه هر چه بیشتر در پلتفرم ها و بستر های مختلف حوزه تکنولوژی است. ویژگی هایی نظیر نزدیک شدن هر چه بیشتر کارایی های نرم افزاری سیستم ها به سخت افزار موجود، قابلیت حمل و انتقال محتوا های بزرگ در قالبی به مراتب کوچکتر، بهره گیری از منابع محدود به بهترین حالت ممکن، ایده آل بودن برای توسعه کم سطح برای موارد مختلف کاربرد در توسعه نرم افزار و در نهایت کاربرد به عنوان هسته سیستم عامل و نرم افزار کابردی موجود در آن سبب شده است که زبان برنامه نویس C یکی از زبان های ایده آل برای آغاز به کار برنامه نویسان و توسعه دهنگان فناوری مبتدی و آماتور تبدیل شود. پس برای آموزش برنامه نویسی سی از همین حالا با آموزش مقدماتی و رایگان فرادرس شروع کنید:

لطفا نظر بدید، ممنون

برای دریافت مطالب جدید کانال تلگرام یا پیج اینستاگرام آیرنکس را دنبال کنید.
تصویر از محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید قرار بدهم. سوالات مربوط به این مطلب را در قسمت نظرات همین مطلب اعلام کنید. سعی میکنم در اسرع وقت به نظرات شما پاسخ بدهم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.