c Introdução C

[NadaMal- 2.443]

C é uma linguagem de programação de propósito geral, estruturada, imperativa, procedural, de baixo nível e padronizada, criada em 1972, por Dennis Ritchie, nos laboratórios Bell, para ser usada no sistema operacional UNIX. Desde então, espalhou-se por muitos outros sistemas operativos, e tornou-se uma das linguagens de programação mais usadas.

 

C tem como ponto forte, a sua eficiência, e é a linguagem de programação preferida para o desenvolvimento de sistemas e softwares de base, apesar de também ser usada para desenvolver programas de computador. É também muito usada no ensino de ciências da computação, mesmo não tendo sido projetada para estudantes e apresentando algumas dificuldades no seu uso. Outra característica importante de C, é sua proximidade do código de máquina, que permite que um projetista seja capaz de fazer algumas previsões de como o software irá se comportar, ao ser executado.

 

C tem como ponto fraco, a falta de proteção que dá ao programador. Praticamente tudo que se expressa em um programa em C, pode ser executado, como por exemplo, pedir o vigésimo membro de um vetor com apenas dez membros. Os resultados são muitas vezes totalmente inesperados, e os erros, difíceis de encontrar.Muitas linguagens de programação foram influenciadas por C, sendo que a mais utilizada atualmente é C++, que por sua vez foi uma das inspirações para Java.

História

Desenvolvimentos Iniciais

O desenvolvimento inicial de C, ocorreu nos laboratórios Bell da AT&T, entre 1969 e 1973. Segundo Ritchie, o período mais criativo ocorreu em 1972. Deu-se o nome "C" à linguagem porque muitas das suas características derivaram de uma linguagem de programação anterior chamada "B". Há vários relatos que se referem à origem do nome "B": Ken Thompson dá crédito à linguagem de programação BCPL mas ele também criou uma outra linguagem de programação chamada 'Bon', em honra da sua mulher Bonnie. Por volta de 1973, a linguagem C tinha se tornado suficientemente poderosa para que grande parte do núcleo de UNIX, originalmente escrito na linguagem de programação PDP-11/20 assembly, fosse reescrito em C. Este foi um dos primeiros núcleos de sistema operativo que foi implementado numa linguagem sem ser o assembly, sendo exemplos anteriores o sistema Multics (escrito em PL/I) e TRIPOS (escrito em BCPL).

C ANSI e C ISO

Durante os finais da década de 1970, a linguagem C começou a substituir a linguagem BASIC como a linguagem de programação de microcomputadores mais usada. Durante a década de 1980, foi adoptada para uso no PC IBM, e a sua popularidade começou a aumentar significativamente. Ao mesmo tempo, Bjarne Stroustrup, juntamente com outros nos laboratórios Bell, começou a trabalhar num projecto onde se adicionavam construções de linguagens de programação orientada por objectos à linguagem C. A linguagem que eles produziram, chamada C++, é nos dias de hoje a linguagem de programação de aplicações mais comum no sistema operativo Windows da companhia Microsoft; C permanece mais popular no mundo UNIX. Em 1983, o instituto norte-americano de padrões (ANSI) formou um comité, X3j11, para estabelecer uma especificação do padrão da linguagem C. Após um processo longo e árduo, o padrão foi completo em 1989 e ratificado como ANSI X3.159-1989 "Programming Language C". Esta versão da linguagem é freqüentemente referida como C ANSI. Em 1990, o padrão C ANSI, após sofrer umas modificações menores, foi adotado pela Organização Internacional de Padrões (ISO) como ISO/IEC 9899:1990. Um dos objetivos do processo de padronização C ANSI foi o de produzir um sobreconjunto do C K&R, incorporando muitas das características não-oficiais subseqüentemente introduzidas. Entretanto, muitos programas tinham sido escritos e que não compilavam em certas plataformas, ou com um certo compilador, devido ao uso de bibliotecas de funções não-padrão e ao fato de alguns compiladores não aderirem ao C ANSI.

C99

Após o processo ANSI de padronização, as especificações da linguagem C permaneceram relativamente estáticas por algum tempo, enquanto que a linguagem C++ continuou a evoluir. (em 1995, a Normative Amendment 1 criou uma versão nova da linguagem C mas esta versão raramente é tida em conta.) Contudo, o padrão foi submetido a uma revisão nos finais da década de 1990, levando à publicação da norma ISO 9899:1999 em 1999. Este padrão é geralmente referido como "C99". O padrão foi adoptado como um padrão ANSI em Março de 2000. As novas características do C99 incluem:

• funções em linha
  
• remoção de restrições sobre a localização da declaração de variáveis (como em C++)
  
• adição de vários tipos de dados novos, incluindo o long long int (para minimizar problemas na transição de 32-bits para 64-bits), um tipo de dados boolean explicito (chamado _Bool) e um tipo complex que representa números complexos
  
• vetores de dados de comprimento variável (o vetor pode ter um tamanho diferente a cada execução de uma função, mas não cresce depois de criado)
  
• suporte oficial para comentários de uma linha iniciados por //, emprestados da linguagem C++
  
• várias funções de biblioteca novas, tais como snprintf()
  
• vários ficheiros-cabeçalho novos, tais como stdint.h
  

O interesse em suportar as características novas de C99 parece depender muito das entidades. Apesar do GCC e vários outros compiladores suportarem grande parte das novas características do C99, os compiladores mantidos pela Microsoft e pela Borland suportam pouquíssimos recursos do C99, e estas duas companhias não parecem estar muito interessadas em adicionar tais funcionalidades, ignorando por completo as normas internacionais. A Microsoft parece preferir dar mais ênfase ao C++.

Visão Geral

C é uma linguagem imperativa e procedural, para implementação de sistemas. Seus pontos de design foram para ele ser compilado, fornecendo acesso de baixo nível à memória e baixos requerimentos do hardware. Também foi desenvolvido para ser uma linguagem de alto nível, para maior reaproveitamento do código. C foi útil para muitas aplicações que forma codificadas originalmente em Assembly.

Essa propriedade não foi acidental; a linguagem C foi criada com o objectivo principal em mente: facilitar a criação de programas extensos com menos erros, recorrendo ao paradigma da programação algorítmica ou procedimental, mas sobrecarregando menos o autor do compilador, cujo trabalho complica-se ao ter de realizar as características complexas da linguagem. Para este fim, a linguagem C possui as seguintes características:

• Uma linguagem nuclear extremamente simples, com funcionalidades não-essenciais, tais como funções matemáticas ou manuseamento de ficheiros (arquivos), fornecida por um conjunto de bibliotecas de rotinas padronizada;
  
• A focalização no paradigma de programação procedimental;
  
• Um sistema de tipos simples que evita várias operações que não fazem sentido
  
• Uso de uma linguagem de pré-processamento, o pré-processador de C, para tarefas tais como a definição de macros e a inclusão de múltiplos ficheiros de código fonte;
  
• Um acesso de baixo-nível à memória do computador, através do uso de ponteiros;
  
• Parâmetros que são sempre passados por valor para as funções e nunca por referência (É possível simular a passagem por referência com o uso de ponteiros);
  
• Definição do alcance lexical de variáveis;
  
• Estruturas de variáveis, (structs), que permitem que dados relacionados sejam combinados e manipulados como um todo.
  

Algumas características úteis, que faltam em C, podem ser encontradas em outras linguagens, que incluem:

• Segurança de tipo;
  
• Coletor de lixo (mais encontrado em linguagens interpretadas);
  
• Vetores que crescem automaticamete;
  
• Classes ou objectos com comportamento (ver orientação a objetos);
  
• Um sistema avançado de sistema de tipos;
  
• Closures;
  
• Funções aninhadas;
  
• Programação genérica;
  
• Sobrecarga de operadores;
  
• Meta-programação;
  
• Apoio nativo de multithreading e comunicação por rede.
  

Apesar da lista de características úteis que C não possui ser longa, isso não tem sido um impedimento à sua aceitação, pois isso permite que novos compiladores de C sejam escritos rapidamente para novas plataformas, e também permite que o programador permaneça sempre em controle do que o programa está a fazer. Isto é o que por várias vezes permite o código de C correr de uma forma mais eficiente que muitas outras linguagens. Tipicamente, só código de assembly "afinado à mão" é que corre mais rapidamente, pois possui um controle completo da máquina, mas avanços na área de compiladores juntamente com uma nova complexidade nos processadores modernos permitiram que a diferença tenha sido rapidamente eliminada. Uma consequência da aceitação geral da linguagem C é que frequentemente os compiladores, bibliotecas e até intérpretes de outras linguagens de nível maior sejam eles próprios implementados em C.