C es un lenguaje de programación de propósito general que ofrece economía sintáctica, control de flujo y estructuras sencillas y un buen conjunto de operadores. No es un lenguaje de muy alto nivel y más bien un lenguaje pequeño, sencillo y no está especializado en ningún tipo de aplicación. Esto lo hace un lenguaje potente, con un campo de aplicación ilimitado y sobre todo, se aprende rápidamente. En poco tiempo, un programador puede utilizar la totalidad del lenguaje.

Este lenguaje ha sido estrechamente ligado al sistema operativo UNIX, puesto que fueron desarrollados conjuntamente. Sin embargo, este lenguaje no está ligado a ningún sistema operativo ni a ninguna máquina concreta. Se le suele llamar lenguaje de programación de sistemas debido a su utilidad para escribir compiladores y sistemas operativos, aunque de igual forma se puede desarrollar cualquier tipo de aplicación.

La base del C proviene del BCPL, escrito por Martin Richards, y del B escrito por Ken Thompson en 1970 para el primer sistema UNIX en un DEC PDP-7. Estos son lenguajes sin tipos, al contrario que el C que proporciona varios tipos de datos. Los tipos que ofrece son caracteres, números enteros y en coma flotante, de varios tamaños. Además se pueden crear tipos derivados mediante la utilización de punteros, vectores, registros y uniones. El primer compilador de C fue escrito por Dennis Ritchie para un DEC PDP-11 y escribió el propio sistema operativo en C.Introducción al lenguaje C (2).

La base del C proviene del BCPL, escrito por Martin Richards, y del B escrito por Ken Thompson en 1970 para el primer sistema UNIX en un DEC PDP-7. Estos son lenguajes sin tipos, al contrario que el C que proporciona varios tipos de datos. Los tipos que ofrece son caracteres, números enteros y en coma flotante, de varios tamaños. Además se pueden crear tipos derivados mediante la utilización de punteros, vectores, registros y uniones. El primer compilador de C fue escrito por Dennis Ritchie para un DEC PDP-11 y escribió el propio sistema operativo en C.

C trabaja con tipos de datos que son directamente tratables por el hardware de la mayoría de computadoras actuales, como son los caracteres, números y direcciones. Estos tipos de datos pueden ser manipulados por las operaciones aritméticas que proporcionan las computadoras. No proporciona mecanismos para tratar tipos de datos que no sean los básicos, debiendo ser el programador el que los desarrolle. Esto permite que el código generado sea muy eficiente y de ahí el éxito que ha tenido como lenguaje de desarrollo de sistemas. No proporciona otros mecanismos de almacenamiento de datos que no sea el estático y no proporciona mecanismos de entrada ni salida. Ello permite que el lenguaje sea reducido y los compiladores de fácil implementación en distintos sistemas. Por contra, estas carencias se compensan mediante la inclusión de funciones de librería para realizar todas estas tareas, que normalmente dependen del sistema operativo.

Originariamente, el manual de referencia del lenguaje para el gran público fue el libro de Kernighan y Ritchie, escrito en 1977. Es un libro que explica y justifica totalmente el desarrollo de aplicaciones en C, aunque en él se utilizaban construcciones, en la definición de funciones, que podían provocar confusión y errores de programación que no eran detectados por el compilador. Como los tiempos cambian y las necesidades también, en 1983 ANSI establece el comité X3J11 para que desarrolle una definición moderna y comprensible del C. El estándar está basado en el manual de referencia original de 1972 y se desarrolla con el mismo espíritu de sus creadores originales. La primera versión de estándar se publicó en 1988 y actualmente todos los compiladores utilizan la nueva definición. Una aportación muy importante de ANSI consiste en la definición de un conjunto de librerías que acompañan al compilador y de las funciones contenidas en ellas. Muchas de las operaciones comunes con el sistema operativo se realizan a través de estas funciones. Una colección de ficheros de encabezamiento, headers, en los que se definen los tipos de datos y funciones incluidas en cada librería. Los programas que utilizan estas bibliotecas para interactuar con el sistema operativo obtendrán un comportamiento equivalente en otro sistema.

Estructura básica de un programa en C

La mejor forma de aprender un lenguaje es programando con él. El programa más sencillo que se puede escribir en C es el siguiente:

main( )

{

}

Como nos podemos imaginar, este programa no hace nada, pero contiene la parte más importante de cualquier programa C y además, es el más pequeño que se puede escribir y que se compile correctamente. En el se define la función main, que es la que ejecuta el sistema operativo al llamar a un programa C. El nombre de una función C siempre va seguida de paréntesis, tanto si tiene argumentos como si no. La definición de la función está formada por un bloque de sentencias, que esta encerrado entre llaves {}.

Un programa algo más complicado es el siguiente:

#include <stdio.h>

main( )
{
printf("Hola amigos!\n");
}

Con el visualizamos el mensaje Hola amigos! en el terminal. En la primera línea indica que se tengan en cuenta las funciones y tipos definidos en la librería stdio (standard input/output). Estas definiciones se encuentran en el fichero header stdio.h. Ahora, en la función main se incluye una única sentencia que llama a la función printf. Esta toma como argumento una cadena de caracteres, que se imprimen van encerradas entre dobles comillas " ". El símbolo \n indica un cambio de línea.

Hay un grupo de símbolos, que son tratados como caracteres individuales, que especifican algunos caracteres especiales del código ASCII

Tipos básicos y variables

Los tipos de datos básicos definidos por C son caracteres, números enteros y números en coma flotante. Los caracteres son representados por char, los enteros por short, int, long y los números en coma flotante por float y double.

Funciones

Un programa C está formado por un conjunto de funciones que al menos contiene la función main. Una función se declara con el nombre de la función precedido del tipo de valor que retorna y una lista de argumentos encerrados entre paréntesis. El cuerpo de la función está formado por un conjunto de declaraciones y de sentencias comprendidas entre llaves. Veamos un ejemplo de utilización de funciones:

#include <stdio.h>
#define VALOR 5
#define FACT 120

int fact_i ( int v )
{
int r = 1, i = 0;
while ( i <= v )
{

r = r * i;
i = i + 1;

}
return r;
}
int fact_r ( int v )
{
if ( v == 0 ) return 1;
else return v * fact_r(v-1);
}
main() {

int r, valor = VALOR;
if ( (r = fact_i(valor)) != fact_r(valor) ) printf("Codificación errónea!!.\n");
else if ( r == FACT ) printf("Codificación correcta.\n");
else printf("Algo falla!!.\n");

}

Expresiones y operadores

Los distintos operadores permiten formar expresiones tanto aritméticas como lógicas.

En estos operadores deben tenerse en cuenta la precedencia de operadores y las reglas de asociatividad, que son las normales en la mayoría de lenguajes. Se debe consultar el manual de referencia para obtener una explicación detallada. Además hay toda una serie de operadores aritméticos con asignación, como pueden ser += y ^=.

Punteros

Cada variable de un programa tiene una dirección en la memoria del ordenador. Esta dirección indica la posición del primer byte que la variable ocupa. En el caso de una estructura es la dirección del primer campo. En los ordenadores actuales la dirección de inicio se considera la dirección baja de memoria. Como en cualquier caso las variables son almacenadas ordenadamente y de una forma predecible, es posible acceder a estas y manipularlas mediante otra variables que contenga su dirección. A este tipo de variables se les denomina punteros.

Los punteros C son el tipo más potente y seguramente la otra clave del éxito del lenguaje. La primera ventaja que obtenemos de los punteros es la posibilidad que nos dan de poder tratar con datos de un tamaño arbitrario sin tener que moverlos por la memoria. Esto puede ahorrar un tiempo de computación muy importante en algunos tipos de aplicaciones. También permiten que una función reciba y cambie el valor de una variable. Recordemos que todas las funciones C únicamente aceptan parámetros por valor. Mediante un puntero a una variable podemos modificarla indirectamente desde una función cualquiera.

El Preprocesador.

El preprocesador es una parte del compilador que se ejecuta en primer lugar, cuando se compila un fuente C y que realiza unas determinadas operaciones, independientes del propio lenguaje C. Estas operaciones se realizan a nivel léxico y son la inclusión de otros textos en un punto del fuente, realizar sustituciones o eliminar ciertas partes del fuente. Debemos tener en cuenta que el preprocesador trabaja únicamente con el texto del fuente y no tiene en cuenta ningún aspecto sintáctico ni semántico del lenguaje.

El control del preprocesador se realiza mediante determinadas directivas incluidas en el fuente. Una directiva es una palabra que interpreta el preprocesador, que siempre va precedida por el símbolo # y que está situada a principio de línea.

La directiva #define se utiliza para definir una macro. Las macros proporcionan principalmente un mecanismo para la sustitución léxica. Una macro se define de la forma #define id secuencia. Cada ocurrencia de id en el fuente es sustituida por secuencia. Puede definirse una macro sin una secuencia de caracteres. Una macro se puede "indefinir" mediante la directiva #undef.

Funciones de entrada/salida.

En este apartado y los siguientes vamos a ver algunas de las funciones más importantes que nos proporcionan las librerías definidas por ANSI y su utilización. Como hemos visto hasta ahora, el lenguaje C no proporciona ningún mecanismo de comunicación ni con el usuario ni con el sistema operativo. Ello es realizado a través de las funciones de librería proporcionadas por el compilador.

El fichero de declaraciones que normalmente más se utiliza es el stdio.h. Vamos a ver algunas funciones definidas en él.

Una función que ya hemos utilizado y que, ella y sus variantes, es la más utilizadas para la salida de información es printf. Esta permite dar formato y enviar datos a la salida estándar del sistema operativo.

#include <stdio.h>