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C-Sprache: Was sind ihre Besonderheiten?

- Lesedauer: 4 Minuten
c sprache

Du möchtest wissen, warum manche Programmierer die Programmiersprache Ca und nicht Python verwenden? In diesem Artikel erfährst du mehr über die Vorteile der Programmiersprache C, ihre Grenzen und die Unterschiede zu Python.

Die C-Sprache ist eine der populärsten Sprachen der Welt. C wurde in den 1970er Jahren entwickelt und ist eine Niedrigsprache, die Programmierern eine feine Kontrolle über den Prozessor und den Speicher ihrer Maschine ermöglicht. Programmierer entscheiden sich auch für C, wenn sie Simulationen durchführen oder Programme für wissenschaftliche Berechnungen entwickeln wollen. In diesem Artikel erfährst du mehr über die Vorteile der C-Sprache  und die Unterschiede zu Python.

Wozu dient die C-Sprache ?

Die C-Sprache wird zur Erstellung einer Vielzahl von Software und Betriebssystemen verwendet. Sie wird vor allem bei der Entwicklung von Anwendungen verwendet, die eine hohe Leistung und grundlegende Software für Computer erfordern.

Ein paar Worte zur Struktur und Syntax der C-Sprache

C ist eine sogenannte imperative Sprache: Ein Programm besteht aus einer Folge von Befehlen, die vom Prozessor ausgeführt werden müssen.

Ein C-Programm besteht aus globalen Variablen (Daten, auf die im gesamten Programm zugegriffen werden kann), einer Reihe von Funktionen, die sich gegenseitig aufrufen und bestimmte Aufgaben ausführen, und einer wesentlichen Funktion: der Funktion main(), die den Einstiegspunkt des Programms darstellt.

Trotz einer gewissen Freiheit bei der Formatierung muss ein in C codiertes Programm einige Regeln befolgen. Wie Python und R ist die Syntax der Sprache C prägnant und wird als objektorientiert bezeichnet. Dies ermöglicht die Erstellung von Objekten wie Matrizen und Arrays, die später für die Speicherung und Manipulation von Daten verwendet werden.

Wie viele andere Sprachen verwendet die Syntax der C-Sprache hauptsächlich Funktionen und Operatoren, um grundlegende Anweisungen zu definieren und auszuführen. Diese Anweisungen sind ihrerseits in logischen Blöcken organisiert, die durch geschweifte Klammern abgegrenzt und mit einem Semikolon abgeschlossen werden.

Die Syntax dieser Sprache ist streng und erfordert eine besondere Aufmerksamkeit für Details, da ein Fehler zu Problemen beim Kompilieren und/oder beim Laufzeitverhalten führen kann.

Weiterführende Fragen: Was sind die Besonderheiten der Programmiersprache C?

Hier sind einige Besonderheiten der Sprache C:

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C ist eine Sprache mit statischer Typisierung, was bedeutet, dass die Typen von Variablen vor ihrer Verwendung deklariert werden müssen. Dies garantiert eine höhere Sicherheit.

  • Für Tabellen: Sie werden durch Angabe ihres Typs und ihrer Größe erklärt. Sie können verwendet werden, um Sammlungen von Elementen desselben Typs zu speichern.
  • Zum Schreiben von Funktionen: Eine Funktion beginnt mit ihrer Signatur, die ihren Namen, ihre Argumente und ihren Rückgabetyp angibt. Danach folgt der Funktionskörper, der durch geschweifte Klammern abgegrenzt ist. Wie im vorherigen Beispiel mit der Funktion fct oder im folgenden Beispiel:
  • C verwendet auch Zeiger: Variablen, die Speicheradressen enthalten. Sie werden oft verwendet, um den Speicher direkt zu manipulieren und Programme zu erstellen, die schnell, effizient und hinsichtlich des Zugriffs auf gespeicherte Daten optimiert sind. Zeiger werden durch * vor den Variablennamen definiert und man greift auf die Speicheradresse der Variable mit einem & wie folgt zu:
  • C stellt auch den Typ structure vor: benutzerdefinierte Datentypen, mit denen Elemente verschiedener Typen zusammengefasst werden können. Sie werden durch das Wort struct definiert:
  • C bietet sogenannte Präprozessor-Direktiven: Das sind Anweisungen, die vor der Kompilierung des Codes ausgeführt werden. Sie beginnen mit einem # und werden verwendet, um Dateien einzubinden, Konstanten zu definieren etc.
  • Schließlich verfügt C über eine Standardbibliothek mit Funktionen für häufige Aufgaben wie Dateimanagement, Ein-/Ausgabe, Stringbearbeitung usw., was Zeit spart.

Was sind die Vorteile der C-Sprache ?

  • Einer ihrer Hauptvorteile ist ihre Portabilität. Die Portabilität einer Programmiersprache ist ihre Fähigkeit, auf verschiedenen Betriebssystemen oder Hardware verwendet zu werden, ohne dass größere Änderungen am Quellcode notwendig sind. So können in C geschriebene Programme ohne Bedenken auf verschiedenen Plattformen und Betriebssystemen kompiliert werden.
  • Darüber hinaus ist C für seine effiziente und schnelle Nutzung des Arbeitsspeichers bekannt. Dieser Vorteil macht es besonders nützlich für Anwendungen, die eine hohe Leistung erfordern (d. h. schnelle Reaktion und Ausführung der angeforderten Operationen).
  • Ein weiterer Vorteil, der immer noch auf dem Speicher basiert, ist die Feinsteuerung des Prozessors. Mithilfe dieser Sprache können Programmierer direkt auf den Speicher des Systems zugreifen, was die Erstellung optimierter und effizienter Programme für bestimmte Aufgaben ermöglicht.

Was sind die Nachteile und Grenzen der C-Sprache ?

Trotz dieser Vorteile sind C-Programme anfällig für Segmentierungsfehler und Speicherlecks, die oft schwer zu beheben sind. Außerdem gilt C aufgrund seiner komplexen Syntax und Speicherverwaltung als schwer erlernbar für Programmieranfänger.

 

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Wie wähle ich zwischen Python und C?

Wie oben erläutert, ist Objektorientierung ein Programmieransatz, bei dem Programme mithilfe von Objekten entworfen werden. Jedes Objekt enthält Daten und Methoden. Programme sind in Klassen strukturiert, die es ermöglichen, die Eigenschaften der entsprechenden Objekte zu definieren.

Python und C sind zwei Programmiersprachen, die als objektorientiert bezeichnet werden. Dennoch sind diese beiden Sprachen sehr unterschiedlich.

Die Syntax von Python ist einfacher und lesbarer als die von C (z. B.: Einrückung versus geschweifte Klammern zur Abgrenzung von Blöcken).

C hat jedoch einen Vorteil: Dank seiner Genauigkeit vermeidet die Syntax typografische Fehler.

  • Portabilität: Wie bereits erwähnt, wird C häufig wegen der besseren Portabilität gegenüber anderen Programmiersprachen bevorzugt. Python ist in dieser Hinsicht jedoch immer noch besser und plattformübergreifend. Python erfordert im Allgemeinen weniger große Änderungen und Anpassungen als C.
  • Leistung: Als kompilierte Sprache ist C oft schneller als Python, eine sogenannte interpretierte Sprache, und C erkennt auch Fehler schon beim Kompilieren. C ist auch effizienter bei rechenintensiven Aufgaben, wenn es mit großen Datenmengen umgeht. Python hingegen ist einfacher für Skriptaufgaben zu verwenden.
  • Python hat eine größere Sammlung von Bibliotheken als C, die oft für die Entwicklung vieler Projekte benötigt werden. C bietet jedoch mehr Flexibilität für Aufgaben auf niedrigerer Ebene, z. B. bei der Manipulation von Bits und Systemoperationen.

Letztendlich sind beide Sprachen sehr effektiv und bieten unterschiedliche Vor- und Nachteile. So basiert die Wahl zwischen Python und C auf dem Projekt und seinen Anforderungen. Kurz gesagt: C eignet sich besser für rechenintensive Aufgaben und Low-Level-Programmierung, während Python eine gute Option für schnelle Entwicklung, Datenbankmanipulation und den Einsatz von Modellen in Machine Learning und Deep Learning ist.

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