Efektywny C. Wprowadzenie do profesjonalnego programowania - ebook

C jest systemowym językiem programowania, więc zapewnia maksymalną wydajność sprzętu bazowego. Program napisany w C współpracuje bezpośrednio z warstwą sprzętową, co daje pełną kontrolę nad jego wykonywaniem, a sam kod jest krótki, prosty i działa szybko. Równocześnie można korzystać z zalet programowania wysokiego poziomu. W efekcie C od dwóch dekad pozostaje jednym z najpopularniejszych języków programowania. Trzeba jednak pamiętać o bardzo ważnym szczególe: programista, który używa C, musi wiedzieć, co robi.

Ta książka stanowi przystępne wprowadzenie do tworzenia w języku C profesjonalnego kodu wysokiej jakości. Jest adresowana do każdego, kto chce szybko opanować umiejętność pisania poprawnego, przenośnego i bezpiecznego kodu. Ułatwia również zrozumienie kluczowych zagadnień związanych z programowaniem w C, dzięki czemu wkrótce będziesz tworzyć programy, rozwiązywać problemy i budować działające systemy. Omówiono tu także tematykę debugowania, testowania i analizy kodu C. Sporo miejsca poświęcono dobrym praktykom programowania, dzięki którym łatwiej jest tworzyć poprawny i bezpieczny kod. Poszczególne rozdziały zostały uzupełnione zwięzłymi przykładami kodu i ćwiczeniami pozwalającymi utrwalić prezentowaną treść.

W książce:

• struktura programu napisanego w C, typy podstawowe, operatory, zmienne i funkcje
• przepływ sterowania programu i dynamiczna alokacja pamięci
• kodowanie i typy znaków
• operacje wejścia-wyjścia i standardowe strumienie C
• wykorzystywanie preprocesora
• testowanie, debugowanie i analiza kodu C

C: kod, który przetrwa próbę czasu!

Słowo wstępne Pascala Cuoqa

Słowo wstępne Olliego Whitehouse'a

Podziękowania

Wprowadzenie

• Krótka historia języka C
• Standard języka C
• Standard CERT tworzenia kodu w języku C
• Dla kogo jest ta książka?
• Zawartość książki

1. Wprowadzenie do języka C

• Tworzenie pierwszego programu C
  • Kompilowanie i uruchamianie programu
  • Dyrektywy preprocesora
  • Funkcja main
  • Sprawdzanie wartości zwracanych funkcji
  • Sformatowane dane wyjściowe
• Edytory i zintegrowane środowiska programistyczne
• Kompilatory
  • GNU Compiler Collection
  • Clang
  • Microsoft Visual Studio
• Przenośność
  • Zachowanie zdefiniowane w implementacji
  • Zachowanie, którego nie określono
  • Zachowanie niezdefiniowane
  • Zachowanie powiązane z ustawieniami regionalnymi i wspólne rozszerzenia
• Podsumowanie

2. Obiekty, funkcje i typy

• Obiekty, funkcje, typy i wskaźniki
• Deklarowanie zmiennych
  • Zamiana wartości (pierwsza próba)
  • Zamiana wartości (druga próba)
• Zasięg
• Okres przechowywania
• Wyrównanie
• Typy obiektów
  • Typy boolowskie
  • Typy znakowe
  • Typy liczbowe
• Typy funkcyjne
• Typy pochodne
  • Typy wskaźnikowe
  • Tablice
  • Struktury
  • Unie
• Znaczniki
• Kwalifikatory typu
  • const
  • volatile
  • restrict
• Ćwiczenia
• Podsumowanie

3. Typy arytmetyczne

• Liczby całkowite
  • Dopełnienie i dokładność
  • Plik nagłówkowy <limits.h>
  • Deklarowanie typów całkowitoliczbowych
  • Typy całkowitoliczbowe bez znaku
  • Typy całkowitoliczbowe ze znakiem
  • Stałe całkowitoliczbowe
• Reprezentacja zmiennoprzecinkowa
  • Typy zmiennoprzecinkowe
  • Arytmetyka liczb zmiennoprzecinkowych
  • Wartości zmiennoprzecinkowe
  • Stałe zmiennoprzecinkowe
• Przekształcanie typów arytmetycznych
  • Ranga przekształcenia typów całkowitoliczbowych
  • Promocje typów całkowitoliczbowych
  • Zwykłe przekształcenia arytmetyczne
  • Przykład przekształcenia niejawnego
  • Bezpieczne przekształcenia
• Podsumowanie

4. Wyrażenia i operatory

• Zwykłe przypisanie
• Wyznaczanie wartości
• Wywoływanie funkcji
• Operatory inkrementacji i dekrementacji
• Pierwszeństwo operatorów i asocjatywność
• Kolejność wyznaczania wartości
  • Niesekwencyjne i sekwencyjne nieścisłe wyznaczanie wartości
  • Punkty sekwencji
• Operator sizeof
• Operatory arytmetyczne
  • Jednoargumentowe operatory + i -
  • Operator logiczny negacji
  • Operatory multiplikatywne
  • Operatory addytywne
• Operatory bitowe
  • Operator dopełnienia
  • Operatory przesunięcia
  • Operator koniunkcji bitowej AND
  • Operator bitowej alternatywy rozłącznej XOR
  • Operator alternatywy bitowej OR
• Operatory logiczne
• Operatory rzutowania
• Operator warunkowy
• Operator _Alignof
• Operatory relacyjne
• Operatory przypisania złożonego
• Operator przecinka
• Arytmetyka wskaźnikowa
• Podsumowanie

5. Przepływ sterowania

• Instrukcje wyrażeniowe
• Instrukcje złożone
• Instrukcje wyboru
  • Instrukcja if
  • Instrukcja switch
• Instrukcje iteracji
  • Instrukcja while
  • Instrukcja do...while
  • Instrukcja for
• Instrukcje skoku
  • Instrukcja goto
  • Instrukcja continue
  • Instrukcja break
  • Instrukcja return
• Ćwiczenia
• Podsumowanie

6. Pamięć alokowana dynamicznie

• Okres przechowywania
  • Menedżery sterty i pamięci
  • Kiedy korzystać z pamięci alokowanej dynamicznie
• Funkcje zarządzania pamięcią
  • Funkcja malloc
  • Funkcja aligned_alloc
  • Funkcja calloc
  • Funkcja realloc
  • Funkcja reallocarray
  • Funkcja free
• Stany pamięci
• Elastyczne elementy składowe tablicy
• Inne dynamicznie alokowane obszary pamięci
  • Funkcja alloca
  • Tablice o zmiennej długości
• Debugowanie problemów związanych z alokowanym obszarem pamięci
  • Narzędzie dmalloc
  • Systemy, w których bezpieczeństwo ma krytyczne znaczenie
• Ćwiczenia
• Podsumowanie

7. Znaki i łańcuchy

• Znaki
  • ASCII
  • Unicode
  • Źródłowy i wykonawczy zestaw znaków
  • Typy danych
  • Stałe znakowe
  • Sekwencje wyjścia
  • Linux
  • Windows
  • Konwersja znaków
• Łańcuchy
  • Literały łańcuchowe
• Funkcje obsługi łańcuchów
  • Pliki nagłówkowe <string.h> i <wchar.h>
  • Interfejsy sprawdzające ograniczenia dodatku Annex K
  • POSIX
  • Microsoft
• Podsumowanie

8. Operacje wejścia-wyjścia

• Standardowe strumienie operacji wejścia-wyjścia
  • Buforowanie strumieni
  • Strumienie predefiniowane
  • Orientacja strumienia
  • Strumienie tekstowe i binarne
• Otwieranie i tworzenie plików
  • Funkcja fopen
  • Funkcja open standardu POSIX
• Zamykanie plików
  • Funkcja fclose
  • Funkcja close standardu POSIX
• Odczytywanie i zapisywanie znaków oraz wierszy
• Opróżnianie strumieni
• Ustawianie pozycji w pliku
• Usuwanie plików i zmienianie ich nazwy
• Użycie plików tymczasowych
• Wczytywanie strumieni tekstu sformatowanego
• Odczytywanie strumieni binarnych i wykonywanie w nich zapisu
• Podsumowanie

9. Preprocesor

• Proces kompilacji
• Dołączanie plików
  • Łańcuchy dołączania z apostrofami i nawiasami kątowymi
• Dołączanie warunkowe
  • Generowanie błędów
  • Zastosowanie strażników plików nagłówkowych
• Definicje makr
  • Zastępowanie makr
  • Makra typu ogólnego
  • Makra predefiniowane
• Podsumowanie

10. Struktura programu

• Podstawy komponentyzacji
  • Sprzęganie i spójność
  • Wielokrotne użycie kodu
  • Abstrakcje danych
  • Typy nieprzenikalne
• Pliki wykonywalne
• Konsolidacja
• Tworzenie struktury prostego programu
• Kompilowanie kodu
• Podsumowanie

11. Debugowanie, testowanie i analizowanie

• Asercje
  • Asercje statyczne
  • Asercje fazy uruchamiania
• Ustawienia i flagi kompilatora
  • GCC i Clang
  • Visual C++
• Debugowanie
• Testowanie jednostkowe
• Analiza statyczna
• Analiza dynamiczna
  • AddressSanitizer
• Ćwiczenia
• Podsumowanie

Bibliografia