تعلم لغة C في 10 دقائق
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 القياسيةint main()
هي نقطة بداية البرنامجprintf()
تعرض ناتج النصreturn 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
مقابلMain
)
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.