1.1 Ιστορία της Γλώσσας C

Δημιουργία και Εξέλιξη

• Δημιουργός: Dennis Ritchie στα Bell Labs
• Έτος δημιουργίας: 1972
• Σκοπός: Ανάπτυξη του λειτουργικού συστήματος UNIX
• Βασίστηκε στη γλώσσα B του Ken Thompson

Οργανισμοί Προτυποποίησης

Η τυποποίηση της γλώσσας C έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην ευρεία διάδοση και αποδοχή της. Οι κύριοι οργανισμοί που συνέβαλαν σε αυτή τη διαδικασία είναι:

1. ANSI (American National Standards Institute)

2. ISO (International Organization for Standardization)

3. Άλλοι Οργανισμοί Τυποποίησης

Εκτός από την ANSI και την ISO, υπάρχουν και άλλοι οργανισμοί που καθορίζουν πρότυπα για διάφορες γλώσσες προγραμματισμού και τεχνολογίες:

• W3C (World Wide Web Consortium): Καθορίζει πρότυπα για τεχνολογίες του διαδικτύου όπως HTML, CSS, και XML
• IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers): Αναπτύσσει πρότυπα για διάφορες τεχνολογίες, συμπεριλαμβανομένων δικτύων και λογισμικού
• ECMA International: Υπεύθυνη για πρότυπα όπως το ECMAScript (JavaScript)

1.2 Χαρακτηριστικά της Γλώσσας C

Βασικά Χαρακτηριστικά

1. Δομημένη Γλώσσα

• Επιτρέπει τη δημιουργία προγραμμάτων με καθαρή δομή
• Χρήση συναρτήσεων για την οργάνωση του κώδικα
• Υποστήριξη μπλοκ κώδικα με άγκιστρα {}

2. Γλώσσα Μεσαίου Επιπέδου

• Συνδυάζει χαρακτηριστικά γλωσσών υψηλού και χαμηλού επιπέδου
• Άμεση πρόσβαση στη μνήμη μέσω δεικτών
• Δυνατότητα χειρισμού hardware

3. Φορητότητα (Portability)

• Κώδικας γραμμένος σε C μπορεί να μεταφερθεί σε διαφορετικά συστήματα
• Ελάχιστες τροποποιήσεις απαιτούνται για διαφορετικές πλατφόρμες

4. Αποδοτικότητα

• Παράγει γρήγορο εκτελέσιμο κώδικα
• Ελάχιστο overhead από τη γλώσσα
• Άμεσος έλεγχος της μνήμης

5. Ευελιξία

• Δυνατότητα προγραμματισμού συστήματος
• Ανάπτυξη εφαρμογών
• Ενσωματωμένα συστήματα (embedded systems)

1.3 Εφαρμογές της Γλώσσας C

Περιοχές Χρήσης

Ορίστε μερικές χαρακτηριστικές περιοχές χρήσης με παραδείγματα:

1.4 Δομή ενός Προγράμματος C

Ένα πρόγραμμα σε C αποτελείται από διάφορα βασικά μέρη. Η κατανόηση της δομής βοηθά ώστε να γράφουμε σωστό, κατανοητό και συντηρήσιμο κώδικα.

🔹 Βασικό Παράδειγμα

🔹 Ανατομία Προγράμματος (Σημειώσεις για μάθημα)

1. Σχόλια (// ... ή /* ... */)

Τα σχόλια είναι κείμενο που γράφουμε για να εξηγήσουμε τον κώδικα. Υπάρχουν δύο τύποι σχολίων στη C:

🔹 1. Μονογραμμικό σχόλιο (single-line comment)

Χρησιμοποιεί // και αγνοείται μέχρι το τέλος της γραμμής.

🔹 2. Πολυγραμμικό σχόλιο (multi-line comment)

Ξεκινά με /* και τελειώνει με */. Μπορεί να εκτείνεται σε πολλές γραμμές.

• Τα σχόλια αγνοούνται από τον compiler
• Χρησιμοποιούνται για τεκμηρίωση, κατανόηση και καλύτερη συνεργασία σε ομάδες προγραμματιστών
• Καλή πρακτική: Χρησιμοποιείτε σχόλια για να εξηγείτε γιατί κάνετε κάτι, όχι τι κάνετε (αυτό φαίνεται από τον κώδικα)

2. Προεπεξεργαστής (#include <stdio.h>)

• Οι γραμμές που ξεκινούν με # ονομάζονται preprocessor directives
• Εκτελούνται πριν τη μεταγλώττιση
• #include σημαίνει: «συμπερίλαβε σε αυτό το σημείο τον κώδικα από ένα άλλο αρχείο»
• #include <stdio.h> → εισάγει τη βιβλιοθήκη Standard I/O (Input/Output)
• Μπορούμε να κάνουμε include και άλλες βιβλιοθήκες, π.χ.:
  • #include <math.h> (μαθηματικές συναρτήσεις όπως sqrt, sin, cos)
  • #include <string.h> (συναρτήσεις για συμβολοσειρές, π.χ. strlen, strcpy)
  • #include <stdlib.h> (γενικές συναρτήσεις, π.χ. malloc, rand)

3. Κύρια συνάρτηση int main()

• Είναι το σημείο εκκίνησης κάθε προγράμματος C. Από εδώ ξεκινάει η εκτέλεση
• Το main είναι συνάρτηση:
  • Μια συνάρτηση είναι ένα κομμάτι κώδικα που εκτελεί μια συγκεκριμένη εργασία
  • Παράδειγμα: η printf είναι συνάρτηση που εκτυπώνει στην οθόνη
• Γιατί int μπροστά από το main;
  • Δηλώνει τον τύπο τιμής που επιστρέφει η συνάρτηση main
  • Εδώ είναι int = ακέραιος αριθμός
  • Η τιμή αυτή επιστρέφεται στο λειτουργικό σύστημα όταν τελειώσει το πρόγραμμα

4. Εντολή printf(...)

• Είναι συνάρτηση της βιβλιοθήκης stdio.h
• Χρησιμοποιείται για να εμφανίσουμε κείμενο ή τιμές μεταβλητών
• Παράδειγμα:

• όπου %d είναι ειδικός κωδικός (format specifier) που λέει «τύπωσε έναν ακέραιο»
• Το \n είναι χαρακτήρας νέας γραμμής

5. return 0;

• Επιστρέφει την τιμή 0 από τη main προς το λειτουργικό σύστημα
• 0 = επιτυχής εκτέλεση
• Αν επιστρέψουμε άλλη τιμή (π.χ. 1), σημαίνει ότι το πρόγραμμα τελείωσε με σφάλμα ή διαφορετική κατάσταση

1.5 Compilation Process (Διαδικασία Μεταγλώττισης)

Στη C, πριν τρέξει το πρόγραμμά μας, πρέπει να περάσει από μεταγλώττιση. Αυτό σημαίνει ότι ο κώδικας που γράψαμε (σε C source code) μετατρέπεται σε εκτελέσιμο πρόγραμμα (machine code).

🔹 Δημοφιλή προγράμματα για συγγραφή source code

Για να γράψουμε κώδικα C, χρειαζόμαστε έναν επεξεργαστή κειμένου ή ένα ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης (IDE). Ακολουθούν τα πιο δημοφιλή:

Είδος	Όνομα	Περιγραφή
IDE (Integrated Development Environment)	Code::Blocks	Πολύ δημοφιλές για C/C++, ειδικά για αρχάριους. Περιλαμβάνει compiler και debugger.
	Dev-C++	Κλασικό και απλό IDE για C/C++. Εύκολο στη χρήση.
	Visual Studio	Ισχυρό περιβάλλον από τη Microsoft· υποστηρίζει C, C++, C#, Python κ.ά.
	CLion (JetBrains)	Επαγγελματικό IDE για C/C++ με έξυπνη ανάλυση κώδικα και debugging.
	Eclipse CDT	Παραλλαγή του Eclipse για ανάπτυξη σε C/C++.
Text Editors (ελαφριά προγράμματα)	Visual Studio Code (VS Code)	Πολύ δημοφιλές. Με επεκτάσεις μπορεί να κάνει compile και debug C/C++.
	Sublime Text	Γρήγορος και καθαρός editor με υποστήριξη για πολλές γλώσσες.
	Atom	Επεκτάσιμο εργαλείο από το GitHub για συγγραφή κώδικα.
	Notepad++	Ελαφρύ και απλό, ιδανικό για αρχάριους ή γρήγορες δοκιμές.

🔹 Στάδια Μεταγλώττισης

Η διαδικασία έχει 4 βασικά στάδια:

🔹 Παράδειγμα Προγράμματος (hello.c)

🖥️ Compilation σε Linux

1. Ανοίγουμε το Terminal
2. Χρησιμοποιούμε τον compiler gcc (συνήθως προεγκατεστημένος):

• hello.c → αρχείο κώδικα
• -o hello → όνομα του εκτελέσιμου

3. Τρέχουμε το πρόγραμμα:

4. Αποτέλεσμα:

🍎 Compilation σε MacOS

1. Ανοίγουμε το Terminal
2. Χρησιμοποιούμε τον compiler clang (προεπιλογή στο Mac):

• hello.c → αρχείο κώδικα
• -o hello → όνομα του εκτελέσιμου

3. Τρέχουμε το πρόγραμμα:

4. Αποτέλεσμα:

💻 Πρακτικό Παράδειγμα Terminal Session

🔹 Δικαιώματα Αρχείων & Ειδικές Εγγραφές ( . και .. )

Όταν δίνουμε την εντολή:

παίρνουμε μια αναλυτική λίστα αρχείων. Παράδειγμα:

📌 Ανάλυση Δικαιωμάτων (permissions)

Το πρώτο πεδίο, π.χ. -rwxr-xr-x, δείχνει τα δικαιώματα του αρχείου:

1. Πρώτος χαρακτήρας → Τύπος αρχείου
   • - = κανονικό αρχείο
   • d = directory (φάκελος)
   • l = symbolic link
2. Επόμενοι 9 χαρακτήρες χωρίζονται σε 3 τριάδες:

• Πρώτη τριάδα (user/ιδιοκτήτης) → rwx
  • r = read (διαβάζει)
  • w = write (γράφει/τροποποιεί)
  • x = execute (εκτελεί το αρχείο αν είναι πρόγραμμα)
• Δεύτερη τριάδα (group/ομάδα) → r-x
  • read + execute, όχι write
• Τρίτη τριάδα (others/όλοι οι άλλοι) → r-x
  • read + execute, όχι write

3. Συνοπτικά:
   • Ο ιδιοκτήτης (user) → πλήρη δικαιώματα
   • Η ομάδα → μπορεί να διαβάσει και να εκτελέσει
   • Οι άλλοι → μπορούν να διαβάσουν και να εκτελέσουν

🔹 Τα δικαιώματα (permissions)

Κάθε αρχείο ή φάκελος έχει τρεις ομάδες δικαιωμάτων:

Ομάδα	Ποιον αφορά
1️⃣ rwx	Owner (ιδιοκτήτης του αρχείου)
2️⃣ r-x	Group (ομάδα χρηστών)
3️⃣ r-x	Others (όλοι οι υπόλοιποι)

🔹 Τι σημαίνουν τα γράμματα

Σύμβολο	Λέξη	Αξία
r	read	4
w	write	2
x	execute	1
-	κανένα δικαίωμα	0

🔹 Ανάλυση του rwx | r-x | r-x

Ομάδα	Συνδυασμός	Υπολογισμός	Αριθμητική τιμή
Owner	rwx	4 + 2 + 1	7
Group	r-x	4 + 0 + 1	5
Others	r-x	4 + 0 + 1	5

📌 Τι είναι τα . και ..

• . → δείχνει τον τρέχοντα φάκελο (current directory)
  • Π.χ. cd . = μείνε εδώ
• .. → δείχνει τον γονικό φάκελο (parent directory)
  • Π.χ. cd .. = ανέβα έναν φάκελο πάνω

Αυτά υπάρχουν σε κάθε directory και είναι μηχανισμός πλοήγησης στο filesystem.

1.6 Σύγκριση με Άλλες Γλώσσες

1.7 Γιατί να Μάθουμε C;

Εκπαιδευτική Αξία

• Κατανόηση βασικών εννοιών: Μνήμη, δείκτες, αλγόριθμοι
• Βάση για άλλες γλώσσες: C++, Java, C# έχουν παρόμοια σύνταξη
• Problem-solving skills: Αναπτύσσει αναλυτική σκέψη

Επαγγελματική Αξία

• Ζήτηση στην αγορά εργασίας: Ειδικά σε system programming
• Performance-critical applications: Όταν η ταχύτητα είναι κρίσιμη
• Legacy systems: Πολλά υπάρχοντα συστήματα είναι σε C

1.8 Μελλοντικές Εξελίξεις

C23 Standard (Επερχόμενο)

• Νέα features και βελτιώσεις
• Καλύτερη υποστήριξη για σύγχρονα συστήματα
• Βελτιωμένη ασφάλεια

Εναλλακτικές Γλώσσες

• Rust: Ασφάλεια μνήμης με παρόμοια απόδοση
• Go: Απλότητα με καλή απόδοση
• Zig: Σύγχρονη εναλλακτική της C