Learn in 10 minutes

Learn in 10 minutes

تعلم لغة C في 10 دقائق

Programming Language

C هي لغة برمجة قوية وعامة الغرض معروفة بكفاءتها وقدراتها القريبة من العتاد. يغطي هذا البرنامج التعليمي أساسيات البرمجة بلغة C، مما يساعدك على فهم اللغة بسرعة.

1. كتابة أول برنامج C

لنبدأ ببرنامج “Hello, World!” الكلاسيكي. أنشئ ملفًا باسم hello.c وأدخل الكود التالي:

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

احفظ الملف وقم بتجميعه باستخدام مترجم C مثل GCC:

gcc hello.c -o hello
./hello

سيكون الناتج:

Hello, World!

يوضح هذا البرنامج البسيط البنية الأساسية للغة C:

  • #include <stdio.h> تضمين مكتبة الإدخال والإخراج القياسية
  • int main() هي نقطة بداية البرنامج
  • printf() تعرض ناتج النص
  • return 0 تشير إلى التنفيذ الناجح

2. البنية الأساسية

تستخدم C بناء جملة منظم مع فاصلة منقوطة لإنهاء الجمل وأقواس معقوفة {} لتحديد كتل الكود.

// هذا تعليق من سطر واحد
/* هذا تعليق متعدد الأسطر */

#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, World!\n");
    return 0;
}

قواعد البنية الأساسية في C:

  • الفاصلة المنقوطة: يجب أن تنتهي كل جملة بفاصلة منقوطة ;
  • التعليقات: تستخدم التعليقات من سطر واحد //، والتعليقات متعددة الأسطر تستخدم /* */
  • كتل الكود: تُحدد بواسطة الأقواس المعقوفة {}
  • حساسية الأحرف: C حساسة للأحرف (main مقابل Main)

3. المتغيرات وأنواع البيانات

C هي لغة ذات تنميط ثابت، مما يعني أنه يجب عليك الإعلان عن أنواع المتغيرات قبل استخدامها.

قواعد تسمية المتغيرات الأساسية:

  • يمكن أن تحتوي أسماء المتغيرات على أحرف وأرقام وشرطات سفلية
  • لا يمكن أن تبدأ أسماء المتغيرات برقم
  • أسماء المتغيرات حساسة للأحرف
  • لا يمكن استخدام كلمات C المحجوزة كأسماء متغيرات

أنواع البيانات الرئيسية في C:

  • int: أعداد صحيحة (مثل 42, -10)
  • float: أعداد عشرية (مثل 3.14, -2.5)
  • double: أعداد عشرية بدقة مزدوجة
  • char: أحرف مفردة (مثل 'A', 'z')
  • void: لا نوع
int age = 25;
float temperature = 36.5;
double pi = 3.14159265359;
char grade = 'A';

3.1 أنواع الأعداد الصحيحة

توفر C عدة أنواع من الأعداد الصحيحة بأحجام مختلفة:

char small_number = 100;        // عادة 1 بايت
short medium_number = 32000;    // عادة 2 بايت
int regular_number = 1000000;   // عادة 4 بايت
long large_number = 1000000000; // عادة 4 أو 8 بايت

3.2 أنواع الأعداد العشرية

float single_precision = 3.14f;
double double_precision = 3.14159265359;
long double extended_precision = 3.14159265358979323846L;

3.3 نوع الأحرف

يتم تخزين الأحرف كأعداد صحيحة باستخدام ترميز ASCII:

char letter = 'A';
char digit = '7';
char newline = '\n';
char tab = '\t';

4. الثوابت

الثوابت هي قيم ثابتة لا يمكن تغييرها أثناء تنفيذ البرنامج:

const int MAX_SIZE = 100;
const float PI = 3.14159;
const char NEWLINE = '\n';

#define MAX_USERS 1000
#define PI 3.14159

5. الإدخال والإخراج

تستخدم C دوال من stdio.h لعمليات الإدخال والإخراج.

5.1 الإخراج باستخدام printf()

#include <stdio.h>

int main() {
    int age = 25;
    float height = 1.75;
    char name[] = "John";

    printf("Hello, %s!\n", name);
    printf("You are %d years old\n", age);
    printf("Your height is %.2f meters\n", height);

    return 0;
}

محددات التنسيق الشائعة:

  • %d - عدد صحيح
  • %f - عدد عشري
  • %c - حرف
  • %s - سلسلة نصية
  • %p - مؤشر

5.2 الإدخال باستخدام scanf()

#include <stdio.h>

int main() {
    int age;
    float height;
    char name[50];

    printf("Enter your name: ");
    scanf("%s", name);

    printf("Enter your age: ");
    scanf("%d", &age);

    printf("Enter your height: ");
    scanf("%f", &height);

    printf("Hello %s, you are %d years old and %.2f meters tall\n",
           name, age, height);

    return 0;
}

6. العوامل

توفر C مجموعة غنية من العوامل للحسابات المختلفة.

6.1 العوامل الحسابية

int a = 10, b = 3;

printf("Addition: %d\n", a + b);      // 13
printf("Subtraction: %d\n", a - b);   // 7
printf("Multiplication: %d\n", a * b); // 30
printf("Division: %d\n", a / b);      // 3
printf("Modulus: %d\n", a % b);       // 1

6.2 عوامل المقارنة

int x = 5, y = 10;

printf("Equal: %d\n", x == y);     // 0 (خطأ)
printf("Not equal: %d\n", x != y); // 1 (صحيح)
printf("Greater than: %d\n", x > y);  // 0
printf("Less than: %d\n", x < y);  // 1

6.3 العوامل المنطقية

int a = 1, b = 0;

printf("AND: %d\n", a && b);  // 0
printf("OR: %d\n", a || b);   // 1
printf("NOT: %d\n", !a);      // 0

6.4 العوامل البتية

unsigned int a = 5;  // 0101 بالنظام الثنائي
unsigned int b = 3;  // 0011 بالنظام الثنائي

printf("AND: %d\n", a & b);   // 1 (0001)
printf("OR: %d\n", a | b);    // 7 (0111)
printf("XOR: %d\n", a ^ b);   // 6 (0110)
printf("NOT: %d\n", ~a);      // يعتمد على النظام
printf("Left shift: %d\n", a << 1);  // 10 (1010)
printf("Right shift: %d\n", a >> 1); // 2 (0010)

7. التحكم في التدفق

توفر C عدة عبارات للتحكم في تدفق البرنامج.

7.1 عبارات if

int age = 20;

if (age >= 18) {
    printf("Adult\n");
} else if (age >= 13) {
    printf("Teen\n");
} else {
    printf("Child\n");
}

7.2 عبارات switch

int day = 3;

switch (day) {
    case 1:
        printf("Monday\n");
        break;
    case 2:
        printf("Tuesday\n");
        break;
    case 3:
        printf("Wednesday\n");
        break;
    default:
        printf("Other day\n");
}

7.3 حلقات for

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("i = %d\n", i);
}

7.4 حلقات while

int count = 0;
while (count < 5) {
    printf("Count: %d\n", count);
    count++;
}

7.5 حلقات do-while

int count = 0;
do {
    printf("Count: %d\n", count);
    count++;
} while (count < 5);

7.6 break و continue

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 5) {
        break;  // الخروج من الحلقة
    }
    if (i % 2 == 0) {
        continue;  // تخطي الأعداد الزوجية
    }
    printf("i = %d\n", i);  // الناتج: 1, 3
}

8. المصفوفات

تخزن المصفوفات قيم متعددة من نفس النوع.

8.1 المصفوفات أحادية البعد

int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};

// الوصول إلى العناصر
printf("First element: %d\n", numbers[0]);
printf("Last element: %d\n", numbers[4]);

// تعديل العناصر
numbers[0] = 10;

// التكرار خلال المصفوفة
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]);
}

8.2 المصفوفات متعددة الأبعاد

int matrix[2][3] = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6}
};

// الوصول إلى العناصر
printf("matrix[1][2] = %d\n", matrix[1][2]);  // 6

// التكرار خلال مصفوفة ثنائية الأبعاد
for (int i = 0; i < 2; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        printf("%d ", matrix[i][j]);
    }
    printf("\n");
}

9. السلاسل النصية

في C، السلاسل النصية هي مصفوفات من الأحرف تنتهي بحرف null \0.

char greeting[] = "Hello";  // تتضمن تلقائيًا نهاية null
char name[20] = "John";

// دوال السلاسل من string.h
#include <string.h>

char str1[20] = "Hello";
char str2[20] = "World";

printf("Length: %lu\n", strlen(str1));  // 5
strcpy(str1, str2);  // نسخ str2 إلى str1
printf("After copy: %s\n", str1);  // World

if (strcmp(str1, str2) == 0) {
    printf("Strings are equal\n");
}

10. الدوال

الدوال هي كتل كود قابلة لإعادة الاستخدام تؤدي مهام محددة.

10.1 تعريف واستدعاء الدوال

#include <stdio.h>

// إعلان الدالة
int add(int a, int b);

int main() {
    int result = add(5, 3);
    printf("5 + 3 = %d\n", result);
    return 0;
}

// تعريف الدالة
int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

10.2 دالة بدون قيمة إرجاع

void greet(char name[]) {
    printf("Hello, %s!\n", name);
}

int main() {
    greet("Alice");
    return 0;
}

10.3 الدوال العودية

int factorial(int n) {
    if (n <= 1) {
        return 1;
    }
    return n * factorial(n - 1);
}

int main() {
    printf("5! = %d\n", factorial(5));  // 120
    return 0;
}

11. المؤشرات

المؤشرات هي متغيرات تخزن عناوين الذاكرة.

11.1 استخدام المؤشرات الأساسي

int number = 42;
int *ptr = &number;  // ptr يخزن عنوان number

printf("Value: %d\n", number);     // 42
printf("Address: %p\n", &number);  // عنوان الذاكرة
printf("Pointer value: %d\n", *ptr); // 42 (إلغاء المرجعية)

// تعديل القيمة عبر المؤشر
*ptr = 100;
printf("New value: %d\n", number);  // 100

11.2 المؤشرات والمصفوفات

int numbers[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int *ptr = numbers;  // يشير إلى العنصر الأول

printf("First element: %d\n", *ptr);        // 1
printf("Second element: %d\n", *(ptr + 1)); // 2

// اسم المصفوفة هو في الأساس مؤشر إلى العنصر الأول
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    printf("numbers[%d] = %d\n", i, *(numbers + i));
}

11.3 المؤشرات والدوال

void swap(int *a, int *b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

int main() {
    int x = 5, y = 10;
    printf("Before swap: x=%d, y=%d\n", x, y);
    swap(&x, &y);
    printf("After swap: x=%d, y=%d\n", x, y);
    return 0;
}

12. الهياكل

تسمح لك الهياكل بتجميع المتغيرات المرتبطة معًا.

12.1 تعريف واستخدام الهياكل

#include <stdio.h>
#include <string.h>

// تعريف الهيكل
struct Student {
    char name[50];
    int age;
    float gpa;
};

int main() {
    // إنشاء متغيرات الهيكل
    struct Student student1;

    // تعيين القيم
    strcpy(student1.name, "Alice");
    student1.age = 20;
    student1.gpa = 3.8;

    // الوصول إلى أعضاء الهيكل
    printf("Name: %s\n", student1.name);
    printf("Age: %d\n", student1.age);
    printf("GPA: %.2f\n", student1.gpa);

    return 0;
}

12.2 الهياكل مع المؤشرات

struct Point {
    int x;
    int y;
};

int main() {
    struct Point p1 = {10, 20};
    struct Point *ptr = &p1;

    printf("Coordinates: (%d, %d)\n", ptr->x, ptr->y);

    return 0;
}

13. التخصيص الديناميكي للذاكرة

توفر C دوال لإدارة الذاكرة الديناميكية.

13.1 malloc, calloc, realloc, free

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    // تخصيص ذاكرة لـ 5 أعداد صحيحة
    int *numbers = (int*)malloc(5 * sizeof(int));

    if (numbers == NULL) {
        printf("Memory allocation failed!\n");
    return 1;
    }

    // تهيئة المصفوفة
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        numbers[i] = i * 10;
    }

    // طباعة المصفوفة
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("numbers[%d] = %d\n", i, numbers[i]);
    }

    // تحرير الذاكرة المخصصة
    free(numbers);

    return 0;
}

13.2 التخصيص الديناميكي للسلاسل النصية

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main() {
    char *name = (char*)malloc(50 * sizeof(char));

    if (name != NULL) {
        strcpy(name, "Dynamic string");
        printf("Name: %s\n", name);
        free(name);
    }

    return 0;
}

14. عمليات الملفات

توفر C دوال للقراءة من والكتابة إلى الملفات.

14.1 الكتابة إلى ملف

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "w");

    if (file == NULL) {
        printf("Error opening file!\n");
        return 1;
    }

    fprintf(file, "Hello, File!\n");
    fprintf(file, "This is a test.\n");

    fclose(file);
    printf("File written successfully.\n");

    return 0;
}

14.2 القراءة من ملف

#include <stdio.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("example.txt", "r");

    if (file == NULL) {
        printf("Error opening file!\n");
        return 1;
    }

    char buffer[100];

    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file) != NULL) {
        printf("%s", buffer);
    }

    fclose(file);

    return 0;
}

15. توجيهات المعالج المسبق

توجيهات المعالج المسبق تتم معالجتها قبل الترجمة.

15.1 #include

#include <stdio.h>    // ملف رأس النظام
#include "myheader.h" // ملف رأس المستخدم

15.2 #define

#define PI 3.14159
#define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

int main() {
    double area = PI * 5 * 5;
    int larger = MAX(10, 20);

    printf("Area: %.2f\n", area);
    printf("Larger number: %d\n", larger);

    return 0;
}

15.3 الترجمة الشرطية

#define DEBUG 1

int main() {
    #ifdef DEBUG
        printf("Debug mode enabled\n");
    #endif

    #if DEBUG == 1
        printf("Debug level 1\n");
    #elif DEBUG == 2
        printf("Debug level 2\n");
    #else
        printf("No debug\n");
    #endif

    return 0;
}

16. معالجة الأخطاء

لا تحتوي C على معالجة استثناءات مدمجة، لذلك نستخدم قيم الإرجاع ورموز الخطأ.

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main() {
    FILE *file = fopen("nonexistent.txt", "r");

    if (file == NULL) {
        printf("Error opening file: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }

    fclose(file);
    return 0;
}

يغطي هذا البرنامج التعليمي الشامل للغة C المفاهيم الأساسية التي تحتاجها لبدء البرمجة بلغة C. تدرب على هذه الأمثلة واستكشف مواضيع أكثر تقدمًا مثل القوائم المرتبطة ومؤشرات الدوال والبرامج متعددة الملفات كلما أصبحت أكثر راحة مع اللغة.