Introdução à programação em C

Este material foi produzido a partir de diversas fontes, entre elas as transparências do prof. Lucas Ferrari (UFPR) e o tutorial online Learn C Programming, entre outros.

A linguagem C foi criada por Dennis Ritchie em 1972 para reescrever de forma portável o sistema operacional UNIX, que antes era escrito em assembly. Sua estrutura e seu nome provêm de uma linguagem anterior B, que era uma simplificação da linguagem de programação BCPL, escrita em 1966.

Em 1978 foi publicado o famoso livro C Programming Language por Brian Kernighan e Dennis Ritchie, consagrando a linguagem no padrão chamado K&R. Durante muitos anos esse livro foi considerado como a especificação da linguagem.

Em 1989 o padrão C foi oficializado pelo ANSI (American National Standards Institute) através do padrão ANSI X3.159-1989, conhecido hoje como ANSI C, C89 ou C90. É provavelmente a versão mais usada da linguagem ainda hoje.

Em 1999 a ISO (International Standards Organization) publicou um novo padrão da linguagem chamado ISO/IEC 9899:1999 e conhecido como C99. Em 2011 foi publicado o padrão mais recente, chamado C11.

Apesar de sua idade, C continua sendo uma das linguagens mais utilizadas hoje em dia (TIOBE INdex, Ranking IEEE 2018). A linguagem C inspirou a criação de muitas outras linguagens de programação mais recentes, como C++, Java, C#, JavaScript, Perl, PHP, Lua, etc.

Algumas das principais características da linguagem C são:

• linguagem procedural, modular e estruturada, com tipagem estática de dados.
• geralmente é compilada para o código de máquina da plataforma alvo, gerando código compacto, eficiente e sem necessidade de um runtime de execução sofisticado.
• Possui facilidades para acesso de baixo nível à memória, registradores e portas de E/S.
• Extremamente portável, pode executar em plataformas de microcontroladores a supercomputadores.
• É muito utilizada para escrever software de sistema, como sistemas operacionais, compiladores, serviços de rede, interfaces gráficas, bancos de dados, editores de texto, jogos, etc.
• A maior parte das funcionalidades da linguagem provém de vastas bibliotecas, como a biblioteca padrão C (LibC ou Standard C Library).

O código a seguir traz um Hello World em C:

hello.c

/* Este é um exemplo simples de código em C,
   que escreve a string 'Hello, world!' na
   saída padrão do terminal.              */
 
#include <stdio.h>              // inclusão de definições
 
int main ()                     // função principal
{
  printf ("Hello, world!\n") ;  // função de entrada/saída
  return (0) ;                  // retorno (fim) da função
}

Algumas observações importantes sobre esse código:

• A linha #include é um comando de preprocessador; ele indica que na fase inicial da compilação deve ser lido (incluído) o arquivo stdio.h, que contém as definições das funções de entrada/saída da biblioteca padrão C (como a função printf).
• todo programa em C inicia sua execução pela função main, que sempre deve ser definida.
• Os blocos de código são delimitados por chaves ({ e }).
• Por ser uma função, main deve retornar um valor (linha return).
• Comentários são iniciados pelos caracteres // ou delimitados pelos caracteres /* e */.
• A endentação não é obrigatória, mas recomendável para melhor compreensão do código.

Para poder executar o código acima, ele deve ser salvo em um arquivo (hello.c) e compilado:

$ cc hello.c -o hello
$ ./hello
Hello, world!

Um programa em C é composto basicamente das seguintes partes:

• Comandos do preprocessador (linhas iniciando com #)
• Comentários
• Definição de funções
• definição de variáveis e tipos
• Comandos e expressões

Mais um exemplo simples, para concluir:

soma.c

/*
  Calcula a soma e a média de dois inteiros,
  escrevendo o resultado na saída padrão.
*/
 
#include <stdio.h>
 
int main ()
{
  int a, b, soma ;
  float media ;
 
  a = 10 ;
  b = 43 ;
 
  soma  = a + b ;
  media = soma / 2.0 ;
 
  printf ("A soma  de %d e %d vale %d\n", a, b, soma) ;
  printf ("A media de %d e %d vale %f\n", a, b, media) ;
 
  return (0) ;
}