Η γλώσσα C, το πρώτο πρόγραμμα

Διομήδης Σπινέλλης
Τμήμα Διοικητικής Επιστήμης και Τεχνολογίας
Οικονομικό Πανεπιστήμιο Αθηνών
dds@aueb.gr

Ιστορία της C

Χρονολογίες

Δημιουργήθηκε από το 1969-1973 μαζί με το λειτουργικό σύστημα Unix

Αλλαγές έγιναν το 1977-1979 όταν το Unix μεταφερόταν σε διαφορετικές υπολογιστικές πλατφόρμες

Στα μέσα του 1980 έγινε αμερικανικό και διεθνές πρότυπο

Γενεαλογία

Αλγοριθμικές γλώσσες όπως FORTRAN και Algol

BCPL (Martin Richards, μέσα 1960)

B (Ken Thompson, 1969)

Απόγονοι

Objective C

C++

Perl, Java

Το πρώτο μου πρόγραμμα

Το παρακάτω πρόγραμμα τυπώνει "hello, world" στην οθόνη.

#include <stdio.h>

main()
{
printf("hello, world\n");
}

Μπορούμε να το αλλάξουμε για να τυπώσει:

Το όνομά μας
Περισσότερα στοιχεία με πολλαπλά printf:
printf("hello, world\n");
printf("so long\n");

Στοιχεία του προγράμματος

Τα προγράμματα της C αποτελούνται από ορισμένες βασικές τάξεις στοιχείων:

Τα κενά, όπως ο χαρακτήρας ' ' και η αλλαγή της γραμμής. Αυτά γενικά δεν επηρεάζουν καθόλου τη συμπεριφορά του προγράμματος. Για παράδειγμα μπορούσαμε να γράψουμε το πρόγραμμα ως εξής:
#include <stdio.h>
main(){printf("hello, world\n");}

Χρησιμοποιούμε κενά (spaces) για να κάνουμε το πρόγραμμα πιο εύληπτο.
Οι εντολές του προεπεξεργαστή. Αυτές είναι όλες οι γραμμές που αρχίζουν με το χαρακτήρα #. Για την ώρα απλώς τις γράφουμε στην αρχή του προγράμματος για να μπορέσουμε να εκτελέσουμε ορισμένες βασικές λειτουργίες, όπως το να τυπώσουμε τα αποτελέσματά μας.
Τα ονόματα των συναρτήσεων (functions) και των μεταβλητών. Αυτά αρχίζουν με έναν λατινικό αλφαβητικό χαρακτήρα (a-z) και μπορούν να ακολουθούνται από άλλους ή/και ψηφία.
Οι δηλώσεις των συναρτήσεων. Αυτές γράφονται ως το όνομα τη συνάρτησης ακολουθούμενο από παρενθέσεις και το περιεχόμενο της συνάρτησης μέσα σε άγκιστρα ({ }). Η συνάρτηση main έχει ειδικό νόημα. Ορίζει το σημείο από το οποία θα αρχίσει να εκτελείται το πρόγραμμα.
Το περιεχόμενο των συναρτήσεων. Αυτό αποτελείται από εντολές. Κάθε εντολή τερματίζεται με μια λατινική άνω τελεία (semicolon) (; - ελληνικό ερωτηματικό).
Οι εντολές μέσα στη συνάρτηση εκτελούνται με τη σειρά από πάνω προς τα κάτω εκτός να έχουμε ορίσει κάτι διαφορετικό.
Οι κλήσεις άλλων συναρτήσεων. Αυτές αποτελούν ένα βασικό είδος εντολής. Η κλήση μιας συνάρτησης αποτελείται από το όνομα της συνάρτησης ακολουθούμενο από το όρισμα (argument) της συνάρτησης μέσα σε παρενθέσεις. Αν η συνάρτηση δέχεται πολλαπλές παραμέτρους, τότε αυτές χωρίζονται με κόμματα.

Ορισμός απλών συναρτήσεων

Στο πρόγραμμα που εξετάσαμε εμφανίζονται δύο συναρτήσεις:
1. η συνάρτηση main την οποία ορίσαμε εμείς και
2. η συνάρτηση printf την καλέσαμε.
Σε ένα πρόγραμμα είναι δυνατός ο ορισμός (definition) και η κλήση (call) και άλλων συναρτήσεων. Το παρακάτω πρόγραμμα τυπώνει και αυτό "hello, world" στην οθόνη.
#include <stdio.h>

hello()
{
printf("hello, world\n");
}

main()
{
hello();
}
Με τον τρόπο αυτό μπορούμε να ομαδοποιήσουμε τα τμήματα του προγράμματός μας και να χρησιμοποιήσουμε ορισμένα τμήματα πολλές φορές.
Όταν καλείται μια συνάρτηση, αυτή εκτελείται βήμα προς βήμα μέχρι να τελειώσουν οι εντολές που την απαρτίζουν. Τότε η εκτέλεση του προγράμματος επιστρέφει (returns) στην επόμενη εντολή από αυτή που κάλεσε τη συνάρτηση.

Ασκήσεις

Εξοικείωση με το μεταγλωττιστή και τη διαδικασία προγραμματισμού

Να πληκτρολογήσετε, μεταγλωττίσετε και να εκτελέσετε ένα πρόγραμμα σε C που να τυπώνει "I am learning C"
Πειραματιστείτε αλλάζοντας διάφορα στοιχεία του προγράμματος. (Το πιθανότερο είναι οι περισσότερες αλλαγές σας να καταλήγουν σε λάθη.)
Φτιάξτε ένα πρόγραμμα το οποίο να τυπώνει με * ένα τετράγωνο στην οθόνη σαν το παρακάτω:
```
***************
*             *
*             *
*             *
*             *
*             *
*             *
***************
```
Για να επαναλαμβανόμενα στοιχεία του τετραγώνου να ορίσετε δύο συναρτήσεις οι οποίες να τα τυπώνουν και να τις καλέσετε όσες φορές και με τη σειρά που χρειάζεται.

Βιβλιογραφία

Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie Η γλώσσα προγραμματισμού C. σ. 19-23 Δεύτερη έκδοση. Κλειδάριθμος, 1988.
Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie. The C Programming Language, pages 5-7. Prentice-Hall, second edition, 1988.

Γενική βιβλιογραφία

Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie Η γλώσσα προγραμματισμού C. σ. 19-23 Δεύτερη έκδοση. Κλειδάριθμος, 1988.

American National Standard for Information Systems --- programming language --- C: ANSI X3.159-1989. Published by the American National Standards Institute, 1430 Broadway, New York, New York 10018, December 1989. (Also ISO/IEC 9899:1990).
Samuel P. Harbison and Guy L. Steele Jr. C: A Reference Manual. Prentice-Hall, third edition, 1991.
Mark R. Horton. Portable C Software. Prentice Hall, 1990.
Stephen C. Johnson and Brian W. Kernighan. The programming language b. Computer Science Technical Report 8, Bell Laboratories, Murray Hill, NJ, USA, January 1977.
Brian W. Kernighan and P. J. Plauger. The Elements of Programming Style. McGraw-Hill, second edition, 1978.
Brian W. Kernighan and Dennis M. Ritchie. The C Programming Language. Prentice-Hall, first edition, 1978.
Brian W. Kernighan. Why Pascal is not my favorite programming language. Technical Report 100, Bell Laboratories, Murray Hill, New Jersey 07974, July 1981.
Andrew Koenig. C Traps and Pitfalls. Addison-Wesley, 1988.
Don Libes. Obfuscated C and Other Mysteries. John Wiley and Sons, 1993.
P. J. Plauger. The Standard C Library. Prentice Hall, 1992.
Henry Rabinowitz and Chaim Schaap. Portable C. Prentice Hall, 1990.
D. M. Ritchie, S. C. Johnson, M. E. Lesk, and B. W. Kernighan. The C programming language. Bell System Technical Journal, 57(6), July-August, Year=.
Dennis M. Ritchie. The development of the C language. ACM SIGPLAN Notices, 28(3):201-208, March 1993. Preprints of the History of Programming Languages Conference (HOPL-II).
L. Rosler. The evolution of c --- past and future. Bell System Technical Journal, 63(8), October 1984.
Robert Sedgewick. Algorithms in C. Addison-Wesley, 1990.
The Accredited Standard Committee X3, Information Processing Systems, Technical Committee for Programming Language C (X3J11). Rationale for the ANSI C Programming Language. Silicon Press, 25 Beverly Road, Summit, NJ 07901, USA, 1990.

Περιεχόμενα