Для чего в основном используется c
Для чего нужен язык C#
Как в Микрософте сделали свой язык программирования. И зачем.
Вы наверняка слышали о языках программирования, которые начинаются на «Си»: просто «Си», «Си плюс плюс» и «Си шарп». Сейчас хорошее время, чтобы разобраться, что к чему.
Главное
Игры на DirectX
DirectX — набор компонентов, которые используются для программирования трёхмерной графики и работы со звуком и видео. С помощью C# можно легко подключиться к DirectX и написать свой трёхмерный шутер или любую другую игру. Технически это выглядит так: C# отвечает за логику и поведение игры, а DirectX — за графику и звуковое сопровождение.
При правильном подходе графика DirectX выдаёт довольно реалистичную картинку.
Игры на Unity
Unity — это движок для создания двумерных и трёхмерных игр. Он берёт на себя физику, графику и многие служебные штуки, чтобы вы могли сосредоточиться на контенте и сценарии игры. Всё бы хорошо, но без программирования в Unity всё равно не получится, и бывалые разработчики рекомендуют для Unity выбирать именно C#. Есть и другие варианты, например, собственный язык UnityScript или JavaScript.
Rust — игра, написанная на C# и Unity.
Машинное обучение
Так как C# — это проект Микрософта, то у него всё в порядке с поддержкой и с библиотеками. В мире C# библиотеки есть практически для всего, в том числе и для работы с нейросетями и машинным обучением — ML.NET.
Это значит, что вы можете использовать все возможности нейронок в приложениях и объединять их с помощью одного и того же языка программирования. А так как C# — мультиплатформенный язык, то машинное обучение можно встроить практически во что угодно, от мобильных приложений до носимой электроники.
Распознавание образов можно встраивать в любую электронику, если вы пишете на C#.
Игры и программы для разных мобильных платформ
Чтобы один и тот же C#-код работал на разных платформах, используют Mono и Xamarin — продукты для кросс-платформенной разработки под разные операционные платформы.
Программы и сервисы для веба
C# можно использовать для создания веб-приложений. Работает так:
Теоретически вы можете написать приложение для п. 2 на любом языке, который поддерживает серверные решения Microsoft, в некоторых случаях это может быть и PHP. Но эксперты говорят, что для софта Microsoft есть смысл писать на их языке C#.
Сразу скажем: в большинстве бытовых и любительских проектов вам будет достаточно даже не приложения на C# (или Python, Ruby или PHP), а уже готового решения. Например, если нужен блог, лучше запустить его на хостинге WordPress и просто начать им пользоваться. Это не самый быстрый софт и не самый гибкий, но его запуск займёт у вас 15 минут, а не 15 недель.
А вот на сложных высоконагруженных сайтах WordPress уже не потянет — нужны другие технологии. И тут уже требуются глубокие знания: на одном железе и с одним стеком технологий лучше всего будет работать C#, на другом — PHP, на третьем — Ruby и т. д.
Кому и для чего нужен C++?
C++ — как конструктор Lego: вы можете собрать свой замок мечты, а можете кричать от боли, наступая на забытые на полу детали. На нем пишут игры и обучают нейросети, благодаря ему работает поиск Google и роботы торговых бирж. Вместе с Никитой Лестенко, ментором курса «Программирование на С++», рассказываем, где применяют язык и зачем его учить.
Год появления: 1985
Популярность (индекс TIOBE, февраль 2021): 4-е место
Кратчайшая история создания C++
Первые версии языка C++ (си-плюс-плюс, еще его называют «си-пи-пи» и «плюсы») появились в начале 1980-х годов. Их создатель — датский программист из компании Bell Laboratories Бьерн Страуструп. Он моделировал распределения вызовов по АТС (автоматическим телефонным станциям).
Тогда у Страуструпа было два типа языков: низкоуровневые и языки на основе Фортрана или Алгола, которые были очень медленными.
Низкоуровневые языки дают полный контроль над ресурсами компьютера: процессором, памятью, периферийными устройствами. Но в таких языках мало готовых инструментов, а значит, любые сложные концепции и функции придется кодить самостоятельно. В языках высокого уровня уже есть все необходимые абстракции.
Страуструп объединил возможности объектно-ориентированного С и языка Simula, основанного на Алголе. Главное привнесенное в C новшество — классы, основной элемент в объектно-ориентированном программировании, содержащий в себе данные и код, который ими управляет.
Так появился «C с классами» или «новый C», который в 1983 году получил свое окончательное название — C++. «++» — это оператор, который означает «добавить единицу». То есть к возможностям языка C добавили еще одну.
А мне нужен С++?
Да, если вы хотите разрабатывать сложные продукты и сервисы. Опытные С++-программисты — это разработчики ИИ, беспилотных автомобилей, нейронных сетей, банковских, поисковых и ГИС-систем, операционных систем, микроконтроллеров, браузеров, серверов и видеоигр.
Основные области использования C++
С++ — производительный язык, он помогает дорожным картам в GPS не тупить и строить оптимальные маршруты, любимым играм — не лагать и выдавать максимальное качество с выкрученными до предела настройками графики, банковским сервисам — быть круглосуточными, а переводам — моментальными.
Производительность — важная характеристика любой компьютерной игры. Counter-Strike, StarCraft: Brood War, Diablo I, World of Warcraft — все они появились давно и были написаны на C++, как и операционные системы консолей Xbox и PlayStation, ядра популярных игровых движков Unreal Engine или Unity, на базе которых сделано огромное количество 3D-игр, симуляторов, шутеров и стратегий.
Все потому, что на С++ можно использовать объектно-ориентированное программирование, а когда понадобится — обратиться к низкоуровневым возможностям языка, позволяющим хорошо оптимизировать игру под конкретные платформы и очень эффективно производить расчеты для графики. По этой же причине С++ применяется в графических редакторах (Adobe Photoshop).
Благодаря распараллеливанию (одновременному выполнению большого количества несложных математических операций) язык подходит для биткоинов и нейросетей. Первые можно майнить на С++, вторые — обучать: большинство библиотек для глубокого обучения (TensorFlow, Caffe, Shogun, Pytorch C++ API и т.д.) используют С++-код CUDA и OpenCL.
С++ незаменим для высоконагруженных приложений, его используют для разработки поисковых движков, роботов торговых бирж, систем управления базами данных и маршрутизации сетевого трафика.
С помощью С++ Mozilla Corporation разработала opensource-браузер Firefox, была создана Amadeus — система электронного бронирования авиабилетов, гостиниц, круизных туров и проката автомобилей (через нее проходит 5000 транзакций в секунду, более миллиарда транзакций ежедневно), благодаря С++ работают Яндекс.Поиск и поисковый движок Google.
С++ нужен не только программистам, но и:
А еще C++ — это круто, потому что с его помощью:
Плюсы и минусы языка
Плюсы
« Помимо того что стандарты С++ постоянно обновляются и в него внедряется все больше улучшений, у языка огромное сообщество программистов. Учитывая сложность языка — не лентяев и опытных. Вы не останетесь один на один с проблемой: помимо литературы — от фундаментальных трудов до новых справочников, — у вас будет код, наработанный десятилетиями».
Минус
Высокий порог входа. Решения об изменениях в С++ принимают на заседаниях комитета, участие в которых формально может принять любой разработчик. Но отправляться на такие собрания в другую страну за свой счет трудно, поэтому большинство участников — представители крупных IT-корпораций, таких как Google, Яндекс или Facebook. А вот представителей интересов студентов или стартапов немного. Поэтому эксперты могут принять концепции, которые им кажутся очевидными, а для остальной аудитории они будут сложными.
Профессия «C++ разработчик»
Научитесь писать надежный код, который легко поддерживать. Вы начнете с основ программирования, изучите основные алгоритмы и структуры данных. Сразу после курса сможете занять позицию junior C++ developer.
C++ сложно выучить?
Сложно, но реально. С++ — достаточно серьезный язык, к нему требуется осознанный подход. Желательно иметь общие представления о том, что такое программирование, как устроено «железо» и как работает операционная система.
Программируя на С++, нужно держать в голове сразу много нюансов: отслеживать типы данных, контролировать выделение и освобождение памяти. Сейчас появляется все больше средств, которые перекладывают эти обязанности на сам язык. Уже на этапе написания кода современные IDE (среды разработки) помогают следить за соблюдением стандартов, отлавливают большое количество ошибок, не всегда очевидных человеку без глубокого знания языка, автоматизируют процесс написания большого объема кода с помощью типовых конструкций.
«Самые забавные казусы в С++ связаны с низкоуровневыми возможностями работы с памятью. Слышал такую историю: из-за невнимательности разработчика в процессе выполнения программы создавался бесконечный цикл — повторяющийся набор инструкций, который не имеет условия завершения. В итоге программа быстро занимала всю свободную память компьютера, поэтому он намертво зависал и переставал работать. Сейчас случайное возникновение такого кода маловероятно, но все еще возможно».
С++ очень полезен в качестве фундамента для обучения. Начиная свой путь с изучения С, а затем С++, вы получаете качественные знания основ программирования, ООП, структур данных и алгоритмов — всего того, что должен знать любой программист независимо от языка, на котором он специализируется.
Полезные ссылки
Книги:
Другое:
Бонус: С++ как оружие
Языки C и C++. Где их используют и зачем?
Сфера применения C и C++ на удивление широка. Даже в сегодняшнем мире, несмотря на всё многообразие современных надёжных инструментов, эти два языка программирования остаются незаменимыми. Давайте же выясним, какие популярные приложения написаны на этих языках и зачем нам использовать их сегодня.
1. Операционные системы
Язык C первоначально создавался для системного программирования, поэтому не удивительно, что его так активно применяют при создании операционных систем и программного обеспечения.
Быстрый и энергоэффективный, он достаточно близок к аппаратному слою, что позволяет работать с кодом низкого уровня.
Вот почему он идеален для разработки операционных систем.
Любая операционная система в первую очередь должна быстро запускаться и эффективно управлять системными ресурсами. Например, Linux, Microsoft Windows, Mac OS полностью написаны на языке C, а Android и iOS — частично.
Разработчик на языке C может реализовывать все структуры данных самостоятельно, производя тонкую настройку мельчайших деталей операционной системы. Такая высокая гибкость — весомый аргумент в пользу языка.
В отличие от других языков программирования, язык C не имеет зависимостей времени исполнения. Это означает, что программа может выполняться силами аппаратных средств без участия менеджера памяти, входного или выходного слоя.
2. Программирование встроенных систем
Язык программирования C просто необходим при проектировании встроенных систем.
Главным образом из-за высокой производительности и простоты использования. Язык C очень экономичен в потреблении ресурсов системы, благодаря чему программа выполняется быстро. В результате встроенные системы работают в реальном времени без замедления.
Ещё важнее здесь — код на C, будучи платформенно-независимым, не связан с каким-либо конкретным микропроцессором или системой. Так что встроенную программу можно скомпилировать в разных устройствах и платформах с незначительными изменениями или вовсе без них.
Вот почему беспилотные автомобили, умные часы, сенсоры и устройства, использующие технологию Интернета вещей (например, кофемашины), имеют встроенное ПО, целиком написанное на C или C++. В связанных системах C позволяет работать непосредственно с ресурсами памяти и править любую часть кода.
3. Разработка игр и игрового движка
Производительность крайне важна для игры, поэтому выбор языка программирования здесь ограничен.
Являясь самым быстрым на сегодняшний день языком программирования, С++ оказывается одним из лучших для игр в 3D, многопользовательских и других.
Например, Counter-Strike, StarCraft: Brood War, Diablo I, World of Warcraft — все эти игры написаны на C++. Не говоря уже о консолях Xbox и PlayStation, в основе которых лежит программирование C++.
В ядре игрового движка Unity — самого популярного движка для создания видеоигр под несколько операционных систем одновременно — также использовался C++.
Средства разработки C++ могут совладать даже с самой сложной игровой графикой. Они позволяют оптимизировать и регулировать то, как именно будут использоваться ресурсы памяти и структуры данных в игре.
4. Разработка настольных и кроссплатформенных приложений
C++ также можно использовать для создания настольных приложений. Всё благодаря превосходным кроссплатформенным средствам разработки (иногда называемым фреймворками), таким как Qt. Оно позволяет нацелиться на Windows, Linux, macOS, Android и встроенные системы — все c единой кодовой базой. Так что разработка приложений с помощью Qt оказывается отличным решением для тех, кто хочет сэкономить на времени и стоимости программирования.
Стоит упомянуть и о библиотеке SDL, нашпигованной функциями, позволяющими создавать приложения одновременно для Windows, Linux, Android, MacOS и iOS.
Кстати, Photoshop, Illustrator и Adobe Premiere целиком написаны на C++.
Какие ещё есть приложения?
В Facebook перевели часть кода из PHP на язык C++, чтобы сократить затраты электроэнергии в расчёте на одного пользователя. Возможно, облачные системы хранения, базы данных, драйверы устройств и другие виды ПО тоже используют C++.
Сюда также можно отнести банковские и другие приложения, обладающие высокой степенью многопоточности и низким периодом ожидания. Словом — всё, что должно работать быстро и без проблем.
Выводы
Принимая во внимание всё вышесказанное, будем считать, что языки C/C++ вполне годятся для:
Также можно отметить, что в проектах, имеющих дело со сложными типами данных, разработка ПО с использованием C++ предотвращает перегрузку данными и похожие проблемы.
Так что, если вы спросите:
Почему мы до сих пор используем C/C++?
Есть короткий ответ: C и C++ гибкие, очень быстрые и эффективные. К тому же они ближе к машинному коду, чем любой другой язык программирования. Именно поэтому в некоторых случаях эти языки просто незаменимы.
Так что наш прогноз таков: в ближайшем будущем язык C не сойдёт с технологической арены. Особенно по причине роста количества устройств, поддерживающих технологию Интернета вещей, а эти устройства крепко завязаны на управлении машинным кодом и памятью.
А вы уже в предвкушении будущего?
Возможно Вам также будет интересно:
Язык программирования C#: краткая история, возможности и перспективы
Обзорная статья на тему С#. Кратко рассказываем о том, зачем этот язык нужен, где его учить и как им пользоваться.
С# («Си Шарп») – один из наиболее быстро растущих, востребованных и при этом «удобных» языков программирования. Это модификация фундаментального языка С от компании Microsoft, призванная создать наиболее универсальное средство для разработки программного обеспечения для большого количества устройств и операционных систем.
Краткая история C# и его характеристики
С# – это объектно-ориентированный язык программирования. Он был создан в период с 1998 по 2002 год командой инженеров Microsoft под руководством Андерса Хейлсберга и Скотта Вильтаумота.
Язык входит в семью С-подобных языков. Синтаксис приближен к Java и C++. Его особенности:
поддерживается перегрузка операторов,
доступна делегация, атрибуты, события, обобщенные типы и анонимные функции.
Разработка Microsoft много особенностей унаследовала у Delphi, Smalltalk и Java. При этом создатели нового языка исключили из своего детища многие практики и спецификации, считающиеся «проблемными».
Основные преимущества языка
С# популярен за счет своей «простоты». Простоты для современных программистов и больших команд разработчиков, чтобы те могли в сжатые сроки создавать функциональные и производительные приложения. Этому способствуют нетипичные конструкции языка и специфичный синтаксис, помогающий максимально органично реализовать намеченные функции.
Популярность языка – еще одно значимое преимущество. Большое количество поклонников C# способствуют его развитию. Также это благоприятно влияет на рост числа вакансий, связанных с разработкой на языке Microsoft. Программисты, хорошо знакомые с С#, востребованы в индустрии, несмотря на их большое и постоянно увеличивающееся количество.
Понятный синтаксис C# заметно упрощает не только разработку как таковую, но и другие важные аспекты совместной работы, например, чтение чужого кода. Это упрощает процесс рефакторинга и исправления ошибок при работе над приложениями в больших командах.
Также нельзя не упомянуть низкий порог вхождения. С# – популярная и достаточно простая в освоении технология. Уже через полгода можно поднатореть в разработке и начать делать полноценные программы.
Что разрабатывают с помощью С#
Язык C# практически универсален. Можно использовать его для создания любого ПО: продвинутых бизнес-приложений, видеоигр, функциональных веб-приложений, приложений для Windows, macOS, мобильных программ для iOS и Android.
Видеоигры
C# без преувеличения крайне популярен среди создателей видеоигр. Язык используется для разработки игр под Windows, macOS, Android и iOS. Все дело в Unity – платформе для работы с 3D-графикой. С# лучше остальных языков адаптирован под работу с этим движком. Поэтому программисты обычно не выбирают, а сразу используют связку Unity + C#.
Из популярных проектов стоит выделить такие хиты игровой индустрии, как Bastion (кросплатформенная РПГ-адвенчура с изометрическим видом), Wasteland (популярный шутер в пост-апокалиптической вселенной), знаменитый Doom 3 и Hearthstone (карточная игра во вселенной World of Warcraft, созданная силами Blizzard).
ПО для защиты систем
Безопасность ваших программ и операционных систем обеспечивается благодаря мощным утилитам на базе C#. Колоссальное количество вирусов, на ежедневной основе атакующих компьютеры пользователей, блокируется инструментами, созданными с помощью языка Microsoft. Аналогичная ситуация наблюдается в крупном бизнесе – мировые корпорации защищаются от хакерских атак с помощью ПО, написанного на С#.
Приложения для Windows
Практически вся операционная система Microsoft существует благодаря С#. Привычные вам утилиты и приложения созданы с использованием этого языка и фреймворков, разработанных для него.
В эту категорию попадает мессенджер Skype, браузер Internet Explorer, среда для разработки Visual Studio 2012, Microsoft Office (все его составляющие, включая Word, PowerPoint, Excel, Outlook и так далее).
Сюда же можно отнести продукты компании Adobe (Photoshop, Lightroom), браузер Mozilla Firefox и Winamp.
Мобильные приложения
В некоторых кругах программистов С# считается чуть ли не лучшим языком для проектирования мобильных приложений. Все благодаря возможности создавать с помощью этого языка нативные программы для любых платформ (iOS, Android). Для создания приложений, которые идеально работают на Айфоне и на Андроид-смартфонах, используется IDE Xamarin.
Из известных программ, написанных на С#, стоит отметить Slack, Pinterest, Tableau, The World Bank и другие. «Плиточные» программы, появившиеся в Windows 8, практически все построены на базе C# и XAML.
Как стать C#-разработчиком?
Тем, кто вообще не разбирается в программировании и только начинает его изучать, следует разыскать книгу Чарльза Петцольда «Код» и запастись всеми любимыми руководствами в духе «Грокаем алгоритмы». Этого должно быть достаточно на ранних этапах знакомства с языком.
Какие программы и технологии изучать?
Есть шесть ключевых программных продуктов, на изучении которых стоит сосредоточиться в первую очередь:
Windows Presentation Foundation – фреймворк для быстрого создания интерфейсов.
Xamarin – фреймворк, добавляющий C# функции компилирования кода с адаптацией под различные платформы, включая Windows, Android и iOS. Проще говоря, он делает ПО универсальным.
ASP.NET – технология для создания «мостов» между серверным кодом и клиентской частью программ.
Entity – фреймворк для взаимодействия с базами данных как с объектами.
Language Integrated Query – технология с собственным синтаксисом для фильтрации данных. Под данными подразумевается любой тип, включая массивы, структуры, отдельные файлы и целые БД.
Visual Studio – основная среда для разработки программ на языке С#.
По ходу изучения и с появлением опыта этот список увеличится. Появятся новые фреймворки, возможно, изменится IDE, появятся дополнительные технологии, необходимые для реализации некоторых функций и т.п.
Где можно научиться программированию на С#?
В сети хватает школ, где учат разработке приложений на различных языках. Например, Яндекс.Практикум. Там есть довольные дорогие, но эффективные курсы по созданию программ на базе C#.
Есть Coursera, где учат вообще всему на этой планете, в том числе и программированию. Стоимость курсов на этой площадке варьируется, но при желании всегда можно выбить хорошую скидку, если сослаться на плохое финансовое положение.
Есть школы в духе Skillbox и GeekBrains. На них тоже есть соответствующие курсы, причем со льготной оплатой (сначала вас учат и стажируют, а потом просят оплатить обучение) и изначально невысокими ценами.
Вместо заключения делаем простейшую программу на С#
Итак, быстро приступаем к разработке своей первой программы на языке C#. Будем делать простейший калькулятор.
Загружаем программу Visual Studio.
В окне приветствия выбираем пункт Create a new project.
Указываем язык C#, систему – Windows, а тип – Console.
Потом даем имя созданной программе и выбираем место на диске, куда она будет сохранена.
Перед вами появится код базовой программы, выводящий в консоль фразу «Hello World». Стираем его.
Затем добавляем переменные с помощью встроенного типа int. Например, int a = 10, int b = 20.
Создаем переменную resultSum для сложения, введя код int result = a + b.
А затем вписываем Console.WriteLine(resultSum) и Console.ReadKey().
Ваша программа выведет в консоль результат вычисления (в нашем случае 30). Можно заменить переменные, добавить результат деления, умножения и т.п. В общем, усложнить код как вздумается.
На этом все. Базовое знакомство с C# завершено. Теперь вы знаете, где учить язык, для чего он нужен и как сделать хотя бы маленькую, но рабочую программу. Дальше дело за опытом и упорным обучением.