اگر می‌خواهید برنامه نویسی کامپیوتر را به طور حرفه‌ای یاد بگیرید، باید از نقطه مناسبی شروع کنید. زبان‌های برنامه نویسی مختلفی برای یادگیری وجود دارند. اما برنامه نویسی سی میتواند بهترین شروع و پایه و اساس یادگیری سایر زبان‌های برنامه نویسی باشد. از زبان C می‌توان برای توسعه نرم افزارهایی نظیر سیستم عامل‌ها و پایگاه‌های داده استفاده کرد. در این مقاله از فرادرس به آموزش برنامه نویسی سی می‌پردازیم.
معرفی و آموزش زبان برنامه نویسی سی
آموزش زبان برنامه نویسی سی به عنوان یک زبان برنامه نویسی همه کاره و محبوب میتواند به شما کمک کند در زمینه های مختلف برنامه نویسی فعالیت کنید. زبان برنامه نویسی C کاربردهای وسیعی در دنیای تکنولوژی دارد. به عنوان مثال از C programming برای کدنویسی سیستم عامل‌ها، برنامه‌ها و نرم افزارهای پیچیده استفاده می‌شود. سادگی و انعطاف‌پذیری بالا، زبان C را به یکی از اصلی‌ترین زبان‌های برنامه نویسی در صنعت کامپیوتر تبدیل کرده است.
همانطور که اشاره کردیم زبان C پایه و اساس یادگیری بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی محسوب می‌شود؛ بنابراین اگر در ابتدای راه هستید برای یادگیری برنامه نویسی آموزش برنامه نویسی سی را آغاز کنید و درک صحیحی از زبان برنامه نویسی سی به دست آورید تا یادگیری سایر زبان‌ها برایتان راحت شود. البته منظورمان زبان‌های برنامه نویسی است که ویژگی‌ها و خصوصیات زبان c را به ارث برده‌اند. به عنوان مثال می‌توان به زبان‌های برنامه نویسی جاوا و C++ اشاره کرد.
زبان برنامه نویسی سی یک زبان ساده و کارآمد است که ابتدا برای توسعه سیستم عامل‌ها مورد استفاده قرار گرفت. در واقع زبان سی امکان دسترسی به سطح پایین حافظه را به بهترین شکل فراهم میکند. علاوه بر این، سورس کدی که توسط زبان سی برای یک سیستم نوشته شده، به راحتی قابل انتقال به سایر معماری‌های سیستم است. البته بدون اینکه تغییری در رفتار سیستم ایجاد شود.
زبان برنامه نویسی C در شروع کار، برای برنامه نویسی سیستم عامل‌های UNIX قابل استفاده بود. ولی اکنون برنامه نویسی سی کامپایلرهای گوناگونی دارد. کامپایلر، زبان سی را به فرم قابل خواندن برای ماشین تبدیل میکند. اکنون به لطف وجود کامپایلرهای مختلف، زبان C تقریباً در تمام پلتفرم‌های سخت افزاری و سیستم عامل‌ها استفاده می‌شود و آموزش زبان برنامه نویسی سی به شما کمک میکند تا بتوانید برای پلتفرم های مختلف برنامه های مختلفی را بنویسید.
تاریخچه زبان برنامه نویسی سی
پایه یا پدر زبان‌های برنامه نویسی، الگول (ALGOL) است که در سال 1960 میلادی معرفی شد. الگول به طور گسترده در بسیاری از کشورهای اروپایی مورد استفاده قرار گرفت. در واقع الگول برنامه نویسی ساخت یافته را به توسعه دهندگان و برنامه نویسان معرفی کرد. در سال 1967 یک زبان برنامه نویسی جدید به نام BCPL توسط مارتین ریچاردز (Martin Richards) طراحی و توسعه داده شد.
زبان برنامه نویسی BCPL برای نوشتن نرم افزارهای سیستمی به کار می‌رفت. این دوره را باید زمان ظهور زبان‌های برنامه نویسی نامید. فقط سه سال بعد، یعنی در سال 1970 میلادی زبان برنامه نویسی جدیدی معرفی شد. کن تامپسون (Ken Thompson) زبان برنامه نویسی B را توسعه داد. این زبان برنامه نویسی خصوصیات زیادی را از زبان BCPL به همراه داشت. زبان‌های B و BCPL هر دو، زبان‌های برنامه نویسی سیستمی بودند.
سرانجام در سال 1972 میلادی دانشمند بزرگ علوم کامپیوتر دنیس ریچی (Dennis Ritchie) زبان برنامه نویسی C را خلق کرد. زبان سی از ترکیب زبان‌های برنامه نویسی ALGOL، BCPL و B ساخته شد. در واقع زبان سی تمام ویژگی‌های این زبان‌ها را با مفاهیم اضافه‌تر به همراه داشت. به این ترتیب یک زبان برنامه نویسی قدرتمند و منحصر به فرد به صنعت کامپیوتر معرفی شد.
ویژگی های زبان برنامه نویسی C
زبان برنامه نویسی سی مورد علاقه بسیاری از برنامه نویسان است. این زبان برنامه نویسی سطح پایین به تدریج جای خود را در صنعت سخت افزاری و حافظه‌های ذخیره سازی پیدا کرد. در این بخش مهم‌ترین ویژگی‌های زبان برنامه نویسی C را مرور خواهیم کرد:
- زبان کدنویسی سی از توابع و عملگرهای داخلی برای حل مسائل پیچیده بهره می‌برد.
- زبان C ترکیبی از زبان‌های برنامه نویسی سطح پایین (اسمبلی) و سطح بالا است. این زبان همچنین برای نوشتن برنامه‌ها و تعامل با سخت افزار و حافظه سیستم به کار می‌رود.
- با این زبان برنامه نویسی روی هر سیستم عاملی می‌توان کدنویسی کرد.
- زبان سی به راحتی قابل توسعه خواهد بود.
مزایای یادگیری زبان برنامه نویسی سی
آموزش برنامه نویسی سی مزایای زیادی را برای علاقه‌مندان به برنامه نویسی کامپیوتر به همراه دارد. این زبان برنامه نویسی پایه و اساس یادگیری برنامه نویسی کامپیوتر است. بنابراین ارزش وقت صرف کردن و یادگیری کامل را دارد. در ادامه با برخی از مزایای اصلی یادگیری زبان C آشنا خواهیم شد.
به کمک زبان سی با نحوه کار کامپیوتر آشنا می‌شوید
با یادگیری زبان برنامه نویسی C شما می‌توانید درک کاملی از عملکرد درونی سیستم‌های کامپیوتری به دست آورید. در واقع مدیریت و تخصیص حافظه، معماری سیستم و بسیاری از مفاهیم دیگر را به خوبی درک و تجسم می‌کنید. زبان C همچنین از شما یک برنامه نویس حرفه‌ای و کاربلد می‌سازد. بنابراین می‌توانید از عهده نوشتن برنامه‌های پیچیده و جامع به خوبی برآیید.
اکثر زبان‌های برنامه نویسی با C ارتباط برقرار می‌کنند
بسیاری از برنامه‌های سطح بالا به راحتی با کدهای نوشته شده در زبان C ارتباط برقرار خواهند کرد. از جمله این برنامه‌ها باید جاوا اسکریپت، پایتون و جاوا را نام برد. به عنوان مثال سایتون یک زبان توسعه یافته از C برای پایتون است. به عبارت بهتر باید گفت که زبان سایتون از داده‌های C بهره می‌برد ولی زیرمجموعه پایتون است.
یادگیری سایر زبان‌های برنامه نویسی برایتان آسان می‌شود
شاید اگر بدون آشنایی با زبان سی به سراغ برخی زبان‌های برنامه نویسی بروید دچار مشکل شوید. بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی مبتنی بر C هستند یا به نحوی با آن ارتباط دارند. بنابراین یادگیری زبان برنامه نویسی سی فرایند یادگیری سایر زبان‌های برنامه نویسی را برایتان آسان میکند. این زبان‌های برنامه نویسی معمولاً در استفاده از عملگرها، داده‌ها، دستورات کنترلی و سایر موارد با C اشتراک دارند.
ساختار زبان C تست و عیب یابی را آسان میکند
از مزایای انتخاب آموزش برنامه نویسی سی ساده بودن فرایند تست و عیب یابی برنامه‌ها است. کدنویسی زبان برنامه نویسی C از طریق تایپ کردن صورت می‌گیرد. یعنی اینکه ساختار داده‌ها و متغیرها باید از قبل مشخص و بعد کدنویسی شوند. همین امر روند عیب یابی و درک باگ‌های احتمالی را ساده میکند. در واقع بسیاری از اشکالات کدنویسی در زمان کامپایل مشخص خواهد شد.
از طرفی دیگر زبان سی یک زبان برنامه نویسی ساخت یافته است. یک برنامه نوشته شده با زبان سی از ماژول‌های مختلفی تشکیل می‌شود. یعنی هر یک از ماژول‌ها را می‌توان به صورت جداگانه نوشت. سپس از ترکیب ماژول‌ها یک برنامه جامع به زبان سی خلق کرد. همین شیوه برنامه نویسی فرایند تست، نگهداری و عیب یابی را فوق العاده راحت و آسان میکند.
زبان برنامه نویسی سی چگونه کار میکند
در فرادرس تمام مباحث با جزئیات کامل آموزش داده می‌شود. زبان برنامه نویسی C را یک زبان کامپایل شده می‌نامند. یعنی پس از کدنویسی در C باید برنامه را از طریق یک کامپایلر C اجرا کنید. به این ترتیب برنامه به فایل اجرایی و قابل فهم برای کامپیوتر تبدیل می‌شود. در واقع کدهای نوشته شده در زبان سی توسط انسان قابل درک هستند. این کدها باید توسط کامپایلر به زبان قابل فهم برای ماشین تبدیل شوند.
کاربردهای مختلف زبان برنامه نویسی سی
کدهای زبان برنامه نویسی سی در تعداد زیادی از دستگاه‌ها، محصولات و ابزار مورد استفاده روزمره ما وجود دارد. زبان سی همه چیز را برای ابررایانه‌های جهان تا کوچکترین گجت‌ها تأمین میکند. بسیاری از دستگاه‌های تعبیه شده و توکار و همچنین دستگاه‌های هوشمند به کمک زبان سی کار می‌کنند. به عنوان مثال می‌توان لوازم خانگی مانند یخچال، تلویزیون، قهوه ساز، پخش کننده DVD و دوربین دیجیتال را نام برد.
وقتی از اهمیت آموزش برنامه نویسی سی حرف می‌زنیم به خاطر طیف گسترده کاربردهای C است. همین ساعت‌های هوشمند یا اسمارت واچ‌ها به کمک کدنویسی سی کار می‌کنند. حتی در چراغ‌های راهنمایی و رانندگی هم ردپایی از برنامه نویسی سی دیده می‌شود. به این موارد باید نمونه‌های متعددی از سیستم‌های به کار رفته در صنایع پزشکی، روباتیک و خودروسازی را هم اضافه کنید.
از زبان برنامه نویسی سی در توسعه هسته سیستم عامل‌ها هم استفاده می‌شود. علاوه بر یونیکس، سایر سیستم عامل‌های محبوب و رایج هم توسط زبان C کدنویسی شده‌اند. بسیاری از بخش‌های هسته مایکروسافت ویندوز به زبان سی نوشته شده است. در کدنویسی هسته لینوکس هم از زبان سی کمک گرفته‌اند. اکثر ابررایانه‌ها و سرورهای اینترنتی از سیستم عامل لینوکس استفاده می‌کنند. به این ترتیب بخش عظیمی از اینترنت مدیون زبان برنامه نویسی سی است.
ساعت‌ها می‌توان در مورد حوزه‌های مختلفی صحبت کرد که کدنویسی سی در آن‌ها نقش دارد. دستگاه‌های اندرویدی بر پایه لینوکس هستند. لینوکس هم از کدنویسی C بهره می‌برد. بنابراین ردپای زبان سی در دستگاه‌های اندرویدی هم دیده می‌شود. بسیاری از برنامه‌های کامپیوتری و ابزار گرافیکی با زبان سی کدنویسی شده‌اند. خیلی از مرورگرهای اینترنتی و افزونه‌های آن‌ها با زبان سی توسعه یافته‌اند.
نکاتی برای انتخاب بهترین روش برنامه نویسی با C
برای شروع برنامه نویسی سی و پیشرفت در امر برنامه نویسی باید نکاتی را مدنظر قرار دهید. پیروی از برخی قوانین به شما کمک میکند به یک برنامه نویس موفق تبدیل شوید. خیلی از برنامه نویسان فقط از یک چارچوب ثابت استفاده می‌کنند. این روش کار خیلی نمی‌تواند موفقیت برنامه نویس را تضمین کند. زبان برنامه نویسی سی امکانات زیادی دارد و دستتان را برای خلاقیت باز می‌گذارد. در ادامه می خواهیم چند نکته مهم را برای انتخاب شیوه صحیح برنامه نویسی به زبان سی مطرح کنیم.
خود را به روز نگه دارید
در هنگام برنامه نویسی با زبان سی همواره اطلاعات مربوط به کامپایلرها و قواعد مرتبط با C را دنبال کنید. گاهی مواقع قواعد استفاده از متغیرها و برخی استانداردها تغییر میکند. در این صورت اگر به روز نباشید از موارد منسوخ شده مطلع نخواهید شد. این برای یک برنامه نویس حرفه‌ای اصلاً خوب نیست. بنابراین همیشه دانش برنامه نویسی خود را پرورش دهید.
خوانایی کدنویسی را حفظ کنید
در زبان برنامه نویسی سی کاراکترهای خاصی وجود دارند که به آن‌ها Escape sequences گفته می‌شود. استفاده از این کاراکترها به خوانایی کدنویسی شما کمک زیادی میکند. توصیه می‌کنیم از کاراکترهای \n و \t سخاوتمندانه در کدنویسی خود استفاده کنید. استفاده مناسب از این کاراکترها خروجی برنامه را بهبود می‌بخشد. در واقع این کاراکترهای خاص خروجی برنامه را دارای قالب بندی استاندارد میکند.
از توابع استفاده کنید
در صورت طولانی شدن کدنویسی حتماً از توابع مختلف کمک بگیرید. گاهی اوقات کدهای نوشته شده در یک تابع بسیار طولانی می‌شوند. قرار دادن تمام کدها در تابع اصلی تصمیم درستی به نظر نمی‌رسد. برای جلوگیری از این مشکل به سراغ توابع زبان سی بروید. یعنی به جای استفاده از یک تابع بسیار طولانی از ترکیب چند تابع بهره ببرید. با این کار افزونگی کد را در برنامه نویسی خود به شکل چشمگیری کاهش خواهید داد.
کامنت گذاری را فراموش نکنید
یک برنامه نویس حرفه‌ای برای درک بهتر کدهای نوشته شده حتماً از کامنت استفاده میکند. در برنامه نویسی C گاهی اوقات برای حل مسائل خاص، توابع متعدد و پیچیده‌ای به کار می‌بریم. اما در انتها دلیل نوشتن این توابع را فراموش می‌کنیم. در اینجا ارزش کامنت گذاری مشخص می‌شود. زبان برنامه نویسی سی به شما اجازه می‌دهد به دلخواه در هر قسمت از کدنویسی از کامنت استفاده کنید. بنابراین هر جا که لازم بود برای درک بهتر کدنویسی خود، کامنت بگذارید.
افزایش مهارت برنامه نویسی با زبان سی
در کنار انتخاب روش‌های صحیح برنامه نویسی با C لازم است مهارت برنامه نویسی خود را هم افزایش دهید. شناخت مسئله و درک دقیق آن به شما در برنامه نویسی کمک شایانی میکند. برای تبدیل شدن به برنامه نویس حرفه‌ای و متبحر باید نکات زیادی را بدانید. در این بخش به برخی از مهم‌ترین نکات افزایش مهارت برنامه نویسی سی اشاره می‌کنیم:
- هر مشکل یا مسئله‌ای را موشکافانه بررسی و درک کنید. عدم درک صحیح از مشکل شما را در حل آن عاجز خواهد کرد. اگر درک مبهمی از مسئله داشته باشید حل کردن آن برایتان دشوار خواهد بود.
- پس از درک مسئله روش‌های مختلف حل مسئله را تجزیه و تحلیل کنید. یک لیست کامل و جامع از تمام راهکارهای حل مسئله ایجاد کنید.
- اکنون از فهرست تهیه شده، رویکرد بهینه را با در نظر گرفتن همه جوانب انتخاب کنید. در این حین تمام توابع داخلی مؤثر در حل مسئله را هم مدنظر داشته باشید.
- الگوریتم‌های مختلفی برای مقابله با مشکلات احتمالی وجود دارند. می‌توانید از الگوریتم‌های از پیش تعریف شده استفاده کنید. یا اینکه الگوریتم مورد نظر خود را توسعه دهید.
- به برنامه نویسان تازه‌کار زبان برنامه نویسی سی توصیه می‌شود از الگوریتم‌های موجود استفاده کنند. بسیاری از الگوریتم‌ها در طول سال‌ها توسط برنامه نویسان و توسعه دهندگان ماهر نوشته شده‌اند.
- از آزمون و خطا به خصوص در هنگام کدنویسی برنامه‌های پیچیده نترسید.
- تمرین مداوم را فراموش نکنید. نکته اصلی در کسب مهارت، تمرین مداوم و اشتیاق همیشگی برای یادگیری است.
- از ریاضیات فراری نباشید. ریاضیات پایه و اساس بسیاری از کدنویسی‌های شما در زبان برنامه نویسی سی خواهد بود. در بسیاری از برنامه‌هایی که می‌نویسید نیاز به دانش ریاضیات دارید.
- به جای تمرکز روی چند زبان برنامه نویسی تمرکزتان را روی یادگیری یک زبان برنامه نویسی بگذارید.
نتیجه گیری
آموزش برنامه نویسی سی باید به صورت گام به گام و به ساده‌ترین شکل ممکن باشد. یادگیری زبان برنامه نویسی اگر اصولی نباشد باعث خستگی و دلزدگی می‌شود. این مورد در فرادرس به خوبی مورد توجه قرار گرفته است. شما می‌توانید زبان برنامه نویسی C را به طور کامل و با تمام جزئیات یاد بگیرید. البته تمرین و علاقه شما هم در نحوه یادگیری زبان سی بسیار مؤثر خواهد بود.
برنامه نویسی یک علاقه و عشق هست.شاید خیلی چیزها رو از دست بدین تا بهش برسی.
مقاله خوبی در مورد سی بود