C (ohjelmointikieli)

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
C
The C Programming Language logo.svg
Paradigma proseduraalinen
Tyypitys heikko, staattinen
Yleinen suoritusmalli käännetty
Muistinhallinta manuaalinen
Julkaistu 1972
Kehittäjä Dennis Ritchie[1]
Vakaa versio ISO/IEC 9899:2018[2]
Merkittävimmät toteutukset GCC, Borland C, Visual C, Watcom C, LLVM/Clang, IBM XL C
Vaikutteet B, BCPL, Assembly
Vaikuttanut C++, D, Objective-C, C#
Murteet K&R C, ANSI C, C99, C*
Käyttöjärjestelmä Alustariippumaton
Uutisryhmä comp.lang.c

C on yleiskäyttöinen, imperatiivinen ja rakenteinen käännettävä tietokoneiden ohjelmointikieli, joka on levinnyt laajalle 1970-luvulta lähtien, jolloin Dennis Ritchie[1] kehitti sen UNIX-käyttöjärjestelmää varten. Kielessä yhdistyvät koneenläheisyys ja korkean tason kielen ominaisuudet. C:n suosiota selittää kielen yksinkertaisuus, tehokkuus, joustavuus ja siirrettävyys. C:ssä itsessään ei ole paljoa varattuja sanoja, monet toiminnot tehdään funktiokirjastoilla. C++, Java, C# ja monet muut myöhemmät kielet perustuvat syntaksiltaan ja avainsanoiltaan C:hen.

C-kieli[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

C perustuu Ken Thompsonin kehittämään B-kieleen, jonka juuret ovat BCPL-kielessä.[3] Kielen kehitys alkoi nimellä NB (New B).[3] Kieli kehitettiin vuonna 1972 PDP-11:lle Unix-käyttöjärjestelmää varten, joka muutettiin assemblystä C:lle.[4]

Kielen kehitykseen vaikuttivat muun muassa Alan Snyder, joka ehdotti boolean-operaattoreihin muutoksia ja esikääntäjän lisäämisen.[3] Mike Lesk kirjoitti kielelle alustalta toiselle siirrettävän IO-kirjaston, josta myöhemmin muodostui C-kielen standardikirjasto.[3] 1970-luvun lopulla Stephen Johnson aloitti Portable C Compiler (PCC) -kääntäjän kehittämisen, joka olisi helppo kohdistaa uudelle alustalle.[3]

C-kieli tarkoitettiin alun perin pelkästään järjestelmäohjelmointiin, mutta se on saavuttanut suosiota myös sovellusohjelmointikielenä. C yleistyi Unixin yleistyessä ja nykyisin käytännössä kaikki järjestelmäalustat käyttävät C-kieltä järjestelmäkielenään. C-kielen merkitys näkyy myös siinä, että monet kielet muistuttavat C:tä avainsanoiltaan ja syntaksiltaan, vaikka niiden toimintaperiaate ja käyttötarkoitus olisi erilainen. Jotkin uudemmat ohjelmointikielet, kuten C++, C# ja Java, pohjautuvat C-kieleen[1]. Ne eivät kuitenkaan ole syrjäyttäneet C-kieltä täysin. Joidenkin korkean tason ohjelmointikielten toteutukset käyttävät C-kieltä välikielenä[1].

C-kielellä on seuraavia ominaispiirteitä:

  • Yksinkertainen ydinkieli, jonka lisäksi keskeisiä toimintoja toteutettu kirjastoissa
  • Minimalistinen määrä varattuja avainsanoja
  • Keskeisenä periaatteena rakenteellinen proseduraalinen ohjelmointi
  • Yksinkertainen ALGOL-sukulaiskielten tapainen tyyppijärjestelmä
  • Matalan tason pääsy tietokoneen muistiin osoittimien avulla
  • Parametrien välitys aliohjelmille joko arvoina tai viitteinä käyttämällä osoittimia
  • Funktio-osoittimet, jotka mahdollistavat yksinkertaisten jatkumoiden ja ad hoc -polymorfismin käytön
  • Leksikaalinen muuttujien määrittelyalue (lexical variable scoping)
  • Tietueet, käyttäjän luomat datatyypit (struct-avainsana) joiden avulla toisiinsa liittyviä muuttujia voidaan käsitellä yhdessä
  • C-esikääntäjä, jonka avulla voidaan mm. yhdistää useissa tiedostoissa sijaitsevaa lähdekoodia ja määritellä makroja

Yksinkertaisuuden tavoittelun vuoksi C-kielestä puuttuu suora tuki monille muista kielistä löytyville ominaisuuksille. Näitä ovat mm. vahva tyypitys (type safety), roskienkeräys, funktioiden ja operaattoreiden ylikuormitus, tuki säikeille, listojenkäsittely ym. Tosin useimmat näistä ominaisuuksista voidaan ohjelmoida C-kielellä epäsuorasti.

C-kielisen lähdekooditiedoston tunnus on tiedostopääte .c[1].

Standardit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

The C Programming Language

Kielen ensimmäinen standardi tunnetaan nimellä K&R C, joka perustuu kirjaan The C Programming Language, jonka Kerninghan ja Ritchie julkaisivat 1978.[5][1]

Vuonna 1983 ANSI perusti X3J11-komitean standardoimaan C[1]. Standardit koskevat paitsi itse kielen semantiikkaa ja syntaksia, myös eräitä peruskirjastoluokkia, jotka tulevat yleensä kunkin valmistajan toimittaman kääntäjän mukana. Suurin osa standardista perustuu Unix-ympäristössä käytettyyn C:hen, kuitenkin se osa Unixin C-kirjastosta, jota ei voi toteuttaa muissa ympäristöissä siirrettiin IEEE:lle ja siitä tuli osa POSIX-standardia.

ANSI X3.159-1989 julkaistiin 1989 ja tunnetaan myös nimillä ANSI C ja C89. Tähän stadardisoimisprosessiin kului kuusi vuotta.[1] Myös ISO julkaisi saman standardin nimellä ISO/IEC 9899:1990.

C-standardia laajennettiin 1990-luvun lopussa, jolloin syntyi ISO/IEC 9899:1999, joka myös tunnetaan nimellä C99.[1]

ISO standardiversiot:

  • ISO/IEC 9899:1990, C90
  • ISO/IEC 9899:1999, C99
  • ISO/IEC 9899:2011, C11
  • ISO/IEC 9899:2018, C18

Esimerkkiohjelma[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Esimerkkiohjelma, joka kysyy käyttäjältä kaksi lukua ja tulostaa niiden summan.

#include <stdio.h>
int main(void)
{
    int a, b, c;
    printf("Anna 1. luku:\n");
    scanf("%d", &a);
    printf("Anna 2. luku:\n");
    scanf("%d", &b);
    c = a + b;
    printf("Antamiesi lukujen summa on %d\n", c);
    return 0;
}

Kääntäjät[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kielelle on kehitetty useita kääntäjäohjelmia. 1980-luvun alussa lähes jokainen kääntäjä perustui Johnsonin PCC-kääntäjään ja vuonna 1985 oli jo useita itsenäisesti kehitettyjä kääntäjiä.[3] Johnsonin lisäksi Alan Snyder kehitti siirrettävää kääntäjää 1970-luvulla.[6]

Lifeboat Associatesin Lattice C oli ensimmäinen C-kääntäjä joka julkaistiin IBM PC:lle.[7] Microsoft lisensoi Lattice C:n ja julkaisi sen nimellä Microsoft C/C++.[8] Watcom C ja Borlandin Turbo C tulivat markkinoille 1980-luvun lopussa.

Laajalle levinneisiin kääntäjiin kuuluu GNU-projektin GCC.

CompCert C-kääntäjä on formaalisti verifioitu kääntäjä, joka on tarkoitettu turvakriittisien ja tehtäkriittisien järjestelmien toteutukseen.[9]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Kernighan, Brian W. & Ritchie, Dennis M.: The C Programming Language. Prentice-Hall, Inc. (copyright Bell Laboratories), 1978. ISBN 0-13-110163-3.
  • Kernighan, Brian W. & Ritchie, Dennis M.: The C Programming Language. 2. uudistettu painos. Prentice-Hall, Inc., 1989. ISBN 0-13-110362-8.
  • Harbison, Samuel M. & Steele, Guy L.: C: A Reference Manual. 5. painos. Prentice-Hall, Inc., 2002. ISBN 0-13-089592-X.
  • King, K. N.: C Programming: A Modern Approach. 2. painos. W. W. Norton & Company, 2008. ISBN 0-39-397950-4.

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d e f g h i Rahikainen, Markku: C-kieli teku.fi. 2000–2004. Viitattu 16.2.2015.
  2. ISO/IEC 9899:2018 ISO. Viitattu 19.6.2019. (englanniksi)
  3. a b c d e f Ritchie, Dennis M.: The Development of the C Language bell-labs.com. Viitattu 24.7.2017.
  4. S. C. Johnson & D. M. Ritchie: Portability of C Programs and the UNIX System bell-labs.com. 1978. Viitattu 6.9.2019.
  5. Steve Lohr: To the Liberal Arts, He Adds Computer Science 31.10.2002. The New York Times. Viitattu 7.9.2019. (englanniksi)
  6. Alan Snyder: A Portable Compiler for the Language C (PDF) apps.dtic.mil. toukokuu 1975. Viitattu 27.5.2019. (englanniksi)
  7. https://books.google.com/books?id=XDAEAAAAMBAJ&pg=PA61
  8. https://winworldpc.com/product/microsoft-c-c/2x
  9. Formally verified compilation AbsInt. Viitattu 2.10.2017.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Wikibooks
Wikikirjastossa on aihe: C.