C – процедурный язык программирования, который разработал Деннис Ритчи между 1969 и 1973 годами. Изначально предназначался для написания операционных систем. Низкоуровневый доступ к памяти, простой набор ключевых слов и чистый стиль сделали язык C идеальным для системного программирования – разработки ОС или компилятора.
Изучите C и поймёте, как всё работает. Почему это важно? Рассмотрим такую ситуацию: человек учится водить автомобиль с автоматическим переключением передач. Затем подаёт заявку на получение водительских прав, но экзамен по вождению проходят на автомобиле с механической коробкой. На вопросы о передачах человек ответить не может, поэтому заваливает экзамен.
Изучение C приносит аналогичное преимущество. Когда человек разобрался, как ездить на автомобиле с ручной коробкой, легко поведёт машину-автомат. И точно так умение разрабатывать на С поможет выучить любой современный язык программирования.
Посмотрим, какие еще преимущества вы получите от изучения C.
1. Найдёте «золотую середину»
C – язык среднего уровня, стоящий между машинно-ориентированными и понятными пользователю языками. Он уменьшает разрыв между этими категориями. Разработчики используют его и для создания ОС и приложений.
Вместе с ориентиром как на пользователя, так и на машину, язык C сочетает достоинства обеих групп языков и предоставляет большие возможности.
2. Поймёте фундаментальные основы
Большинство теорий информационных технологий базируются на языке C. Если вас интересуют компьютерные сети, проектирование компиляторов, компьютерная архитектура или операционные системы, то углубляйтесь в разработку на C. Масса новых методов стоит на этих четырёх китах.
В современных языках высокого уровня машинные подробности скрываются от пользователя. Хотите выйти за рамки существующих фреймворков и разработать нечто большее? Для взаимодействия с кэшем микропроцессора, памятью и сетевыми адаптерами изучение С-программирования – обязательное условие.
Например, когда состояние сети нестабильно, а вам нужно устойчивое соединение, не получится решить проблему с TCP, потому что у протокола масса задержек из-за ожидания повторной передачи. И как действовать?
Если вы разбираетесь в компьютерных сетях, то создадите собственный стабильный протокол с более энергичными и результативными схемами передачи. Затем потребуется интегрировать его в сетевой SDK, то есть узнать, как сетевые протоколы реализуются в операционной системе. Имплементация будет удачной, если вы хорошо знаете архитектуру компьютера, например, работу с памятью, кэшем ЦП и сетевыми адаптерами. Наконец, если захотите предоставить API-интерфейсы для других языков вроде Python или Javascript, поможет теория компиляторов.
3. Станете гуру программирования
Поскольку в C меньше библиотек по сравнению с высокоуровневыми языками, вы проясните концепции программирования в большей степени, потому что придётся писать массу вещей с нуля. Отсутствие полной зависимости от языка в реализации некоторых основных операций и их самостоятельное написание также поможет вам развить аналитические навыки.
4. Будете наслаждаться скоростью выполнения
Программы, написанные и скомпилированные на C, выполняются намного быстрее, чем в любом другом ЯП. Язык программирования C скоростной благодаря отсутствию дополнительных накладных расходов на обработку, таких как сборка мусора или предотвращение утечек памяти. Программист сам заботится об этих вещах.
5. Повысите производительность программ на других языках
При разработке на языках высокого уровня преимущественно ориентируются на реализацию функциональных возможностей. Но мало использовать руководящие принципы best practice, избегая глупых ошибок, когда речь идёт о повышении производительности. Здесь нужны тщательное профилирование и анализ, чтобы определить «узкие места» в программе и переписать оптимальнее.
Со знанием C вы повысите производительность, потому что разберетесь, как эти продвинутые языки программирования работают на самом низком уровне. Вы быстрее обнаружите проблему, снижающую производительность, будь то дорогостоящие инструкции процессора, кэш-промах, переключение контекста или что-то ещё.
6. Сделаете лучший выбор для программирования встраиваемых систем
Подумайте, как важны стиральные машины, цифровые калькуляторы или микроволновые печи. Трудно представить мир без этих встроенных систем.
Обыденные устройства, такие как принтеры и посудомоечные машины, становятся умнее с каждым днём. За это спасибо микропроцессорам и микроконтроллерам, для управления которыми нужны программы. И главное требование к таким программам – высокая скорость работы при ограниченном объёме памяти. Поэтому разработчики встраиваемых устройств чаще выбирают C.
Программирование микроконтроллеров также широко используется в робототехнике, промышленной автоматике, аппаратном обеспечении и электронике.
7. Примeте стратегическое решение
Страх потратить драгоценное время на неактуальные технологии преследует каждого разработчика. Когда вы делаете ставку на C, нет причин волноваться. Индекс TIOBE за октябрь 2019 года показывает, что C занимает второе место по популярности среди остальных языков.
К тому же на C написаны основные части известных фреймворков и операционных систем, например, UNIX, Linux и Android. Интерпретатор Python реализовали на C, как и большинство библиотек вроде Numpy. Понимание, как работает C, расширит ваше представление об устройстве Python, что поможет писать программы на продвинутом уровне. Это касается и других динамических языков.
Java, C#, JavaScript, Perl и PHP унаследовали синтаксис от C. Из него также создавались и стали прямыми потомками C++ и Objective-C. Так что смело изучайте.
Заключение
Компьютеры – не о вычислениях, а об информации – её организации, поиске и управлении. Хотите писать эффективные программы? Тогда разберитесь и научитесь работать со структурами данных и алгоритмами. Возьмите C, поэкспериментируйте с этими вещами и вы увидите, насколько это интересно. Несмотря на возраст, C продолжает оставаться востребованным языком программирования и надёжным инструментом разработчика.
Комментарии