C - შესავალი, გარემოს მომზადება

ამ გაკვეთილების კურსის ფარგლებში ვეცდები, გაგიზიაროთ ჩემი გამოცდილება C პროგრამირების ენასთან დაკავშირებით.

უნივერსიტეტში სწავლის პერიოდში პირველად მომიწია ამ ენასთან შეხება, თუმცა უნდა ვაღიარო, რომ მაშინ ბოლომდე ვერ გავიაზრე მისი მნიშვნელობა და ისიც, თუ რამდენად მნიშვნელოვანი შეიძლებოდა ყოფილიყო იგი ჩემი პროგრამირების კარიერის განმავლობაში. სწორედ ამიტომ, ამ კურსით გადავწყვიტე დავუბრუნდე საწყისებს და ახლიდან, თქვენთან ერთად, უფრო გააზრებულად შევისწავლო C.

ამ კურსში არ დავიწყებ მოყოლას, თუ როდის და ვინ შექმნა C პროგრამირების ენა. იმ შემთხვევაში, თუ გაინტერესებთ მისი ისტორია, შეგიძლიათ გაეცნოთ ვიკიპედიის შესაბამის სტატიას მოცემულ ბმულზე.

C წარმოადგენს ეგრედ წოდებულ დაბალი დონის პროგრამირების ენას (low-level language), რაც ნიშნავს იმას, რომ პროგრამისტს აქვს უშუალო შეხება კომპიუტერის მეხსიერებასთან. ამ ენაში თქვენ შეგიძლიათ აკონტროლოთ, როგორ ინახება მონაცემები, როგორ მუშაობს მეხსიერება და პრაქტიკულად მართოთ მისი თითოეული ბაიტი.

სწორედ ეს თვისება ხდის C-ს უნიკალურ და ძალიან სასარგებლოს მათთვის, ვისაც სურს გაიგოს, როგორ მუშაობს პროგრამა ფარდის უკან და როგორ ურთიერთობს კოდი პირდაპირ კომპიუტერის რესურსებთან.

ამ ენის ძლიერ მხარეს წარმოადგენს მისი ეფექტურობა, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც კომპიუტერის მეხსიერება შეზღუდულია. ეს ენა გვხვდება თითქმის ყველგან — ოპერაციულ სისტემებში (Linux, Windows kernel-ის ნაწილები), მონაცემთა ბაზებში (MySQL, PostgreSQL, SQLite), პროგრამირების ენების ინტერპრეტატორებსა და ძრავებში (Python, PHP, JavaScript-ის ძრავები), ჩაშენებულ სისტემებში (მარშრუტიზატორები, ავტომობილების კონტროლერები, IoT მოწყობილობები), ასევე ბრაუზერებსა და გრაფიკულ ბიბლიოთეკებში, სადაც აუცილებელია მაქსიმალური სიჩქარე და მეხსიერების ეფექტური გამოყენება.

რას გვასწავლის C?

C პროგრამირების ენა გვასწავლის არა მხოლოდ კოდის წერას, არამედ - სწორ აზროვნებას. იგი გვაიძულებს გავიაზროთ, რა ხდება „ფარდის უკან“ — როგორ ინახება მონაცემები კომპიუტერის მეხსიერებაში, რას ნიშნავს მისამართი, როგორ მუშაობს stack და heap მეხსიერება და რა ფასს ვიხდით თითოეული ოპერაციის შესრულებისას.

C-ში მუშაობისას დეველოპერი სწავლობს პასუხისმგებლობას მეხსიერებაზე, მონაცემთა სიცოცხლის ციკლზე და რესურსების მართვაზე, რაც ეხმარება უკეთ გააზრებაში, თუ რატომ მუშაობს ზოგიერთი კოდი სწრაფად, ხოლო ზოგი — ნელა. ეს ცოდნა საფუძველს ქმნის სხვა პროგრამირების ენების ღრმად გაგებისთვის და ავითარებს სისტემურ აზროვნებას, რომელიც აუცილებელია ხარისხიანი, ეფექტური და მასშტაბირებადი პროგრამების შესაქმნელად.

გარემოს მომზადება C-სთვის

პროგრამირების ენის შესწავლა მხოლოდ თეორიის კითხვით არ არის ეფექტური — აუცილებელია პრაქტიკა. სწორედ ამიტომ, ამ კურსში თეორიას და პრაქტიკას პარალელურად შევისწავლით. როგორც JavaScript-ისა და სხვა პროგრამირების კურსებში, აქაც სწავლა დაიწყება მარტივი მაგალითებით და რეალური კოდის წერით, რათა თითოეული ახალი კონცეფცია მყისიერად გავამყაროთ პრაქტიკაში.

სანამ ჩვენს პირველ C პროგრამას დავწერთ, აუცილებელია მოვამზადოთ სამუშაო გარემო და დავაყენოთ C-ის კომპილატორი — სპეციალური პროგრამა, რომელიც C ენაზე დაწერილ კოდს გარდაქმნის კომპიუტერისთვის გასაგებ ე.წ. ბინარულ ფაილად (binary).

თუ თქვენი ოპერაციული სისტემაა macOS ან Linux-ის ნებისმიერი დისტრიბუცია, უმეტეს შემთხვევაში C კომპილატორი უკვე წინასწარ არის დაყენებული (ხშირად GCC ან Clang-ის სახით) და დამატებითი ნაბიჯები არ დაგჭირდებათ.

ხოლო იმ შემთხვევაში, თუ იყენებთ Windows ოპერაციულ სისტემას, კომპილატორის დაყენება საჭირო იქნება ხელით. შესაბამისი ინსტრუქცია შეგიძლიათ იხილოთ მოცემულ ბმულზე, სადაც დეტალურად არის აღწერილი თითოეული ნაბიჯი.

შემდეგ გაკვეთილში უკვე გადავიდეთ პრაქტიკაზე და დავწერთ ჩვენს პირველ C პროგრამას, რათა თავიდანვე დავინახოთ, როგორ მუშაობს კოდი რეალურად.

macOS-ზე კომპილატორის შემოწმება

macOS ოპერაციულ სისტემაზე C კომპილატორი უმეტეს შემთხვევაში უკვე წინასწარ არის დაყენებული. სანამ რაიმე დამატებით ინსტალაციას დავიწყებთ, ჯერ შევამოწმოთ, გვაქვს თუ არა კომპილატორი სისტემაში.

ამისათვის გახსენით Terminal (Applications → Utilities → Terminal) და შეიყვანეთ შემდეგი ბრძანება:

gcc --version

თუ კომპილატორი დაყენებულია, ტერმინალში დაინახავთ GCC-ის ვერსიას და დამატებით ინფორმაციას. ეს ნიშნავს, რომ თქვენი სისტემა მზად არის C პროგრამების კომპილაციისთვის.

ზოგიერთ შემთხვევაში macOS რეალურად იყენებს Clang კომპილატორს, თუმცა gcc ბრძანება მაინც მუშაობს და Clang-ს მიუთითებს. ეს სრულიად ნორმალურია და დამწყებისთვის განსხვავებას მნიშვნელობა არ აქვს.

თუ ბრძანების გაშვებისას მიიღეთ შეტყობინება, რომ კომპილატორი ვერ მოიძებნა, სისტემა შემოგთავაზებთ Command Line Tools-ის დაყენებას. საკმარისია დაეთანხმოთ და ინსტალაციის დასრულების შემდეგ კომპილატორი ავტომატურად დაგიყენდება.

შემდეგ გაკვეთილში უკვე გადავიდეთ პრაქტიკაზე და დავწერთ ჩვენს პირველ C პროგრამას macOS-ზე.

linux-ზე კომპილატორის შემოწმება

Linux-ის უმეტეს დისტრიბუციაზე C კომპილატორი (GCC) ან უკვე წინასწარ არის დაყენებული, ან მარტივად ყენდება ოფიციალური რეპოზიტორიებიდან. პირველ რიგში შევამოწმოთ, გვაქვს თუ არა კომპილატორი სისტემაში.

გახსენით Terminal და შეიყვანეთ შემდეგი ბრძანება:

gcc --version

თუ კომპილატორი დაყენებულია, ტერმინალში გამოჩნდება GCC-ის ვერსია და შესაბამისი ინფორმაცია. ეს ნიშნავს, რომ სისტემა მზად არის C პროგრამების კომპილაციისთვის.

Windows-ზე კომპილატორის შემოწმება

რაც შეეხება Windows ოპერაციულ სისტემას, როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, შეგიძლიათ მიჰყვეთ ინსტალაციის ინსტრუქციას და დააყენოთ C პროგრამირების ენის კომპილატორი. ინსტრუქციის შესრულების შემდეგ თქვენი სისტემა მზად იქნება C პროგრამების კომპილაციისა და გაშვებისთვის.

Online compilator

ასევე, თუ არ გსურთ ან რაიმე მიზეზით გაგიჭირდათ კომპილატორის დაყენება თქვენს კომპიუტერზე, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ონლაინ C კომპილატორი მოცემულ ბმულზე. ონლაინ კომპილატორი საშუალებას გაძლევთ პირდაპირ ბრაუზერიდან დაწეროთ, დააკომპილიროთ და გაუშვათ C კოდი დამატებითი ინსტალაციის გარეშე.

ამ ეტაპზე უკვე გვაქვს საწყისი წარმოდგენა იმის შესახებ, თუ რა არის C პროგრამირების ენა, რატომ არის ის მნიშვნელოვანი თანამედროვე ტექნოლოგიების სამყაროში და როგორ მოვამზადოთ სამუშაო გარემო პრაქტიკული სწავლისთვის. წინ გველოდება ნაბიჯ-ნაბიჯ მოგზაურობა, სადაც ერთად ჩავუღრმავდებით მეხსიერებას, მონაცემთა სტრუქტურებს, ალგორითმებს და იმ მექანიზმებს, რომლებიც პროგრამებს რეალურად ამუშავებს. თუ მზად ხართ გაიგოთ, როგორ მუშაობს კოდი ფარდის უკან და ჩამოაყალიბოთ ძლიერი ტექნიკური საფუძველი, გეპატიჟებით ამ საინტერესო გზაზე C პროგრამირების ენასთან ერთად — ვისწავლოთ, ვიფიქროთ და განვვითარდეთ ერთად