Diferenças

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--- prog:guia-de-estudo-c [2024/05/15 00:41] – [Inspiração] inclusão do suckless e do signify hrcerq
+++ prog:guia-de-estudo-c [2024/12/28 01:05] (atual) – [História] correção ortográfica hrcerq
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 O [[https://pt.wikipedia.org/wiki/C_(linguagem_de_programa%C3%A7%C3%A3o)|artigo da Wikipédia]]
-também é útil para obter uma visão geral sobreo tema.
+também é útil para obter uma visão geral sobre o tema.
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 Agora repita consigo mesmo as seguintes palavras:
-**"Eu não preciso de uma IDE!"**
+**"Eu não preciso de IDE!"**
 Repita até entender. É importante frisar que um ambiente de
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 etapas, notadamente:
-  - Pré-processamento
+  - [[prog:guia-de-estudo-c#pre-processamento|Pré-processamento]]
-  - Compilação propriamente
+  - [[prog:guia-de-estudo-c#compilacao|Compilação]] propriamente
-  - Montagem
+  - [[prog:guia-de-estudo-c#montagem|Montagem]]
-  - Ligação
+  - [[prog:guia-de-estudo-c#ligacao|Ligação]]
 As ferramentas que desempenham essas funções podem ou não estar
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   * [[https://wiki.inf.ufpr.br/computacao/doku.php?id=c:compiladores|Compiladores]]
   * [[https://www.dca.fee.unicamp.br/cursos/EA876/apostila/HTML/node37.html|Compiladores]]
+  * //[[https://www.cs.man.ac.uk/~pjj/farrell/compmain.html|Compiler Basics]]// (inglês)
 Existem vários compiladores C, alguns mais conhecidos e populares,
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 Conhecer ao menos esses dois já será suficiente para compreender as
 funções centrais desse tipo de ferramenta.
+=== Pré-processamento ===
+Ao ler arquivos-fonte C, você talvez tenha reparado que algumas
+linhas iniciam pelo caractere de jogo-da-velha (''#'') e pensado
+que essa notação também é parte da linguagem C. Ledo engano.
+Essas instruções são conhecidas como diretivas de pré-processamento,
+e são usadas como um complemento da linguagem C para automatizar a
+geração de partes do código C, antes que ele efetivamente seja
+compilado (daí o nome "pré-processamento").
+Por exemplo, as diretivas de inclusão (''#include'') incluem o código
+de um outro arquivo-fonte C (por convenção, os cabeçalhos, que possuem
+extensão ''.h''), como se fosse parte do próprio arquivo. Diretivas de
+definição (''#define'') definem constantes ou macro-processadores, que
+serão substituídos pelo valor definido em cada ocorrência.
+Essas substituições são feitas pelo pré-processador. Além disso, ele
+também substitui //trigrafos// (ignore se não sabe o que são) e
+substitui comentários por espaços em branco.
+Tudo isso é feito antes da compilação. O arquivo gerado pelo
+pré-processamento terá código C, exclusivamente.
+Você pode saber mais sobre as funções do pré-processador a partir
+dos documentos a seguir:
+  * [[https://pt.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A9-processador|Pré-processador]]
+  * //[[https://en.wikipedia.org/wiki/C_preprocessor|C preprocessor]]// (inglês)
+Existem diferentes pré-processadores, alguns deles, como foi dito,
+fazem parte de uma coleção de ferramentas para compilação, como
+GCC, Clang, TCC e outros, porém também existem pré-processadores
+avulsos. Alguns exemplos:
+  * [[https://gcc.gnu.org/onlinedocs/cpp/|GNU CPP]] (parte do GCC)
+  * [[https://clang.llvm.org/|Clang]] (pré-processador [[https://clang.llvm.org/doxygen/classclang_1_1Preprocessor.html|embutido]])
+  * [[https://bellard.org/tcc/|TCC]] (pré-processador [[https://repo.or.cz/tinycc.git/blob/HEAD:/tccpp.c|embutido]])
+  * [[http://mcpp.sourceforge.net|mcpp]]
+  * [[https://github.com/lpsantil/ucpp|ucpp]]
+=== Compilação ===
+=== Montagem ===
+=== Ligação ===
 ==== Biblioteca C ====
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   * //[[https://www.etalabs.net/compare_libcs.html|Comparison of C/POSIX standard library implementations for Linux]]// (inglês)
+===== Mais bibliotecas =====
+A biblioteca C é conhecida por ser pequena. Diferente de outros ambientes de desenvolvimento, C não fornece estruturas de dados sofisticadas ou abstrações de protocolos. Em C, partimos da premissa de que você que está programando é quem deve decidir qual implementação utilizar para necessidades mais especializadas.
+Em alguns casos você pode decidir implementar por conta própria (menos comum), e em outros, pode reutilizar alguma biblioteca existente. Se por um lado, essa característica de C pode parecer pouco prática para um iniciante, por outro lado, isso aumenta drasticamente a portabilidade da linguagem, pois amplia a quantidade de dispositivos capazes de aderir ao padrão da linguagem, além de facilitar a manutenção de implementações da bibliotecas C.
+Saber quando implementar algo e quando buscar uma implementação pronta, bem como escolher quais bibliotecas você deseja utilizar é uma arte. Não apenas podem existir impeditivos técnicos para usar uma biblioteca em um projeto, como também impeditivos legais, a depender das licenças usadas pelas bibliotecas.
+Como regra geral, uma grande quantidade de dependências (isto é, bibliotecas que um programa depende para funcionar) não é algo positivo. Quanto menos, melhor. Por outro lado, isso não significa que você deve então implementar do zero tudo o que quiser fazer, pois na prática o resultado pode ser muito pior, se você não souber o que está fazendo.
+É importante entender que a escolha de bibliotecas pode limitar os dispositivos ou sistemas operacionais compatíveis com o programa. No entanto, isso pode ser uma característica aceitável em muitos casos, dependendo do objetivo do programa. Por exemplo, programas voltados para sistemas aderentes ao padrão [[https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/mindex.html|POSIX]] podem fazer uso da biblioteca POSIX, pois é esperado que ela esteja presente nesses sistemas.
+Em relação a C, o padrão POSIX especifica uma biblioteca que inclui as funcionalidades básicas de C (isto é, da biblioteca padrão) e de extensões próprias (redes, interação com o sistema de arquivos, //threads//, etc.). Você pode saber mais sobre o padrão POSIX nos documentos a seguir:
+  * [[https://pt.wikipedia.org/wiki/POSIX|POSIX]]
+  * //[[https://en.wikipedia.org/wiki/C_POSIX_library|C POSIX Library]]// (inglês)
+  * //[[https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/idx/head.html|Headers]]// (ingês)
+Não por acaso, algumas bibliotecas C voltadas para esses sistemas (vide [[prog:guia-de-estudo-c#biblioteca_c|seção anterior]]) implementam também a biblioteca POSIX.
 ===== Gerenciadores / Construtores =====
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   * [[http://www.crufty.net/help/sjg/bmake.htm|bmake]] (inglês)
+É desejável, sempre que possível, criar arquivos ''Makefile''
+portáveis, isto é, que funcionem em diferentes implementações.
+Isto facilita significativamente a manutenção quando há
+possibilidade de usar uma implementação diferente.
+Por exemplo, em distribuições GNU/Linux, é mais comum o uso do
+GNU Make, muitas vezes já instalado por padrão no sistema. Nos
+BSDs, o mais comum é a implementação conhecida como ''bmake''.
+Ao criar scripts ''Makefile'' que podem ser usados em sistemas
+diferentes, considere aderir totalmente ao padrão POSIX.
+Isso pode ser um pouco difícil se você já tiver se acostumado
+a uma implementação específica. O artigo a seguir oferece
+algumas dicas nesse sentido.
+  * //[[https://nullprogram.com/blog/2017/08/20/|A Tutorial on Portable Makefiles]]// (inglês)
 ===== Estilos de programação =====
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   * [[http://astyle.sourceforge.net|Artistic Style]] (''astyle'')
   * [[https://clang.llvm.org/docs/ClangFormat.html|ClangFormat]] (''clang-format'')
+===== Inspiração =====
+Parte do estudo de C envolve ler código C já produzido, de programas
+reais, pois assim você consegue visualizar a aplicação desse
+conhecimento na prática. Alguns critérios que você pode considerar para
+decidir quais programas quer estudar:
+  * Programas pequenos (menos conceitos para compreender e memorizar);
+  * Programas que você já utiliza (familiaridade com as funções do programa);
+  * Programas bem documentados;
+  * Programas com um estilo de código que você se identifica;
+  * Programas portáveis (para evitar vícios que comprometem a portabilidade).
+Alguns exemplos que considero particularmente inspiradores:
+  * [[https://www.sqlite.org/cgi/src/doc/trunk/README.md|SQLite]]
+  * [[https://lua.org/source/5.2/|Lua (5.2)]]
+  * [[https://repo.or.cz/w/tinycc.git|Tiny C Compiler (TCC)]]
+  * [[https://git.musl-libc.org/cgit/musl|Biblioteca C Musl (musl libc)]]
+  * [[http://git.suckless.org/|Ferramentas Suckless]]
+  * [[http://cvsweb.openbsd.org/cgi-bin/cvsweb/src/usr.bin/signify/#dirlist|Signify]]
+Para bibliotecas, você pode querer começar o estudo pela API, já que
+será um ponto de partida para o uso delas. A biblioteca do SQLite, por
+exemplo possui uma excelente documentação, não apenas no próprio
+código-fonte, mas também alguns manuais de estudo.
+  * //[[https://sqlite.org/quickstart.html|SQLite in 5 Minutes Or Less]]// (inglês)
+  * //[[https://sqlite.org/cintro.html|An Introduction To The SQLite C/C++ Interface]]// (inglês)
+E possui ainda uma descrição em alto nível da sua
+[[https://sqlite.org/arch.html|arquitetura]] (em inglês).
+A biblioteca Lua, por sua vez, além de ser reconhecida pelo rigor com a
+portabilidade, é também bastante enxuta e pequena. O livro
+[[https://lua.org/pil/|Programming in Lua]] é uma referência
+//de facto// para o estudo da linguagem e da API C.
+A primeira edição, embora antiga, permanece válida em muitos pontos
+e está disponível online. Nela, você consegue uma descrição bem
+didática de como funciona a [[https://lua.org/pil/24.html|API C]]
+(em inglês). Detalhes sobre cada função também são apresentados na
+documentação oficial. A versão 5.2, inclusive, possui uma tradução
+para português.
+  * [[https://lua.org/manual/5.2/pt/|Manual de Referência de Lua 5.2]]
+Uma vez que tenha entendido a API de Lua, você pode em seguida querer
+ler os arquivos que implementam a biblioteca padrão de Lua, que faz uso
+dessa API, e é relativamente fácil de entender (especialmente, mas não
+exclusivamente para quem já usou a linguagem Lua).
+Já o compilador TCC, embora não possua uma documentação tão detalhada, possui o essencial para compreender como o código está organizado, especialmente na seção 8.
+  * //[[https://bellard.org/tcc/tcc-doc.html|Tiny C Compiler Reference Documentation]]// (inglês)
+A biblioteca //musl libc// ainda não possui uma documentação completa, mas é interessante por ser uma biblioteca pequena e ainda assim com um bom custo-benefício. Sua documentação oficial ainda está em construção.
+  * [[http://musl.libc.org/doc/1.1.24/manual.html|musl]] (inglês)
+De qualquer modo, conhecendo a estrutura da biblioteca padrão de C (vide especificação de C, que mencionei antes), já é possível explorar o seu repositório com alguma confiança.
+As ferramentas suckless são conhecidas pelo minimalismo e código limpo. Apesar de não haver muita documentação sobre o código, isso acaba não sendo tão necessário assim, se você souber o que essas ferramentas fazem (o que não é difícil de descobrir, porque elas tendem a fazer apenas uma coisa e bem, seguindo a filosofia UNIX).
+Uma característica comum em ferramentas desse projeto, como [[http://git.suckless.org/dmenu/files.html|dmenu]] ou [[http://git.suckless.org/st/files.html|st]] é a presença do arquivo ''config.def.h'' que possui uma documentação das opções do programa na forma de comentários. Ao copiar esse arquivo e renomear para ''config.h'', e então editar essas opções, você pode compilar o programa com as opções desejadas.
+Ainda outro projeto interessante é o //signify//. Você pode saber mais sobre ele neste artigo, do próprio autor:
+  * //[[https://flak.tedunangst.com/post/signify|signify - sign and verify]]// (inglês).
+Possui uma base de código bem pequena, e o cerne da funcionalidade está no arquivo [[http://cvsweb.openbsd.org/cgi-bin/cvsweb/~checkout~/src/usr.bin/signify/signify.c?content-type=text/plain|signify.c]].
 ===== Depuração =====
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 A seguir, você pode conferir algumas ferramentas de análise
 dinâmica:
+Teste de cobertura de código:
   * [[https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Gcov.html|Gcov]]
-  * [[https://valgrind.org/|Valgrind]]
+  * [[http://simonkagstrom.github.io/kcov/index.html|Kcov]]
-===== Inspiração =====
+Perfiladores:
-Parte do estudo de C envolve ler código C já produzido, de programas
+  * [[https://sourceware.org/binutils/docs-2.42/gprof/index.html|GNU Profiler]] (''gprof'')
-reais, pois assim você consegue visualizar a aplicação desse
+  * [[https://perf.wiki.kernel.org/index.php/Main_Page|Linux Perf]] (''perf'')
-conhecimento na prática. Alguns critérios que você pode considerar para
+  * [[https://valgrind.org/|Valgrind]]
-decidir quais programas quer estudar:
+  * [[https://oprofile.sourceforge.io/news/|OProfile]]
-  * Programas pequenos (menos conceitos para compreender e memorizar);
-  * Programas que você já utiliza (familiaridade com as funções do programa);
-  * Programas bem documentados;
-  * Programas com um estilo de código que você se identifica;
-  * Programas portáveis (para evitar vícios que comprometem a portabilidade).
-Alguns exemplos que considero particularmente inspiradores:
-  * [[https://www.sqlite.org/cgi/src/doc/trunk/README.md|SQLite]]
-  * [[https://lua.org/source/5.2/|Lua (5.2)]]
-  * [[https://repo.or.cz/w/tinycc.git|Tiny C Compiler (TCC)]]
-  * [[https://git.musl-libc.org/cgit/musl|Biblioteca C Musl (musl libc)]]
-  * [[http://git.suckless.org/|Ferramentas Suckless]]
-  * [[http://cvsweb.openbsd.org/cgi-bin/cvsweb/src/usr.bin/signify/#dirlist|signify]]
-Para bibliotecas, você pode querer começar o estudo pela API, já que
-será um ponto de partida para o uso delas. A biblioteca do SQLite, por
-exemplo possui uma excelente documentação, não apenas no próprio
-código-fonte, mas também alguns manuais de estudo.
-  * //[[https://sqlite.org/quickstart.html|SQLite in 5 Minutes Or Less]]// (inglês)
-  * //[[https://sqlite.org/cintro.html|An Introduction To The SQLite C/C++ Interface]]// (inglês)
-E possui ainda uma descrição em alto nível da sua
-[[https://sqlite.org/arch.html|arquitetura]] (em inglês).
-A biblioteca Lua, por sua vez, além de ser reconhecida pelo rigor com a
-portabilidade, é também bastante enxuta e pequena. O livro
-[[https://lua.org/pil/|Programming in Lua]] é uma referência
-//de facto// para o estudo da linguagem e da API C.
-A primeira edição, embora antiga, permanece válida em muitos pontos
-e está disponível online. Nela, você consegue uma descrição bem
-didática de como funciona a [[https://lua.org/pil/24.html|API C]]
-(em inglês). Detalhes sobre cada função também são apresentados na
-documentação oficial. A versão 5.2, inclusive, possui uma tradução
-para português.
-  * [[https://lua.org/manual/5.2/pt/|Manual de Referência de Lua 5.2]]
-Uma vez que tenha entendido a API de Lua, você pode em seguida querer
-ler os arquivos que implementam a biblioteca padrão de Lua, que faz uso
-dessa API, e é relativamente fácil de entender (especialmente, mas não
-exclusivamente para quem já usou a linguagem Lua).
-Já o compilador TCC, embora não possua uma documentação tão detalhada, possui o essencial para compreender como o código está organizado, especialmente na seção 8.
-  * //[[https://bellard.org/tcc/tcc-doc.html|Tiny C Compiler Reference Documentation]]// (inglês)
-A biblioteca //musl libc// ainda não possui uma documentação completa, mas é interessante por ser uma biblioteca pequena e ainda assim com um bom custo-benefício. Sua documentação oficial ainda está em construção.
-  * [[http://musl.libc.org/doc/1.1.24/manual.html|musl]] (inglês)
-De qualquer modo, conhecendo a estrutura da biblioteca padrão de C (vide especificação de C, que mencionei antes), já é possível explorar o seu repositório com alguma confiança.
-As ferramentas suckless são conhecidas pelo minimalismo e código limpo. Apesar de não haver muita documentação sobre o código, isso acaba não sendo tão necessário assim, se você souber o que essas ferramentas fazem (o que não é difícil de descobrir, porque elas tendem a fazer apenas uma coisa e bem, seguindo a filosofia UNIX).
-Uma característica comum em ferramentas desse projeto, como [[http://git.suckless.org/dmenu/files.html|dmenu]] ou [[http://git.suckless.org/st/files.html|st]] é a presença do arquivo ''config.def.h'' que possui uma documentação das opções do programa na forma de comentários. Ao copiar esse arquivo e renomear para ''config.h'', e então editar essas opções, você pode compilar o programa com as opções desejadas.
-Ainda outro projeto interessante é o //signify//. Você pode saber mais sobre ele neste artigo, do próprio autor:
-  * //[[https://flak.tedunangst.com/post/signify|signify - sign and verify]]// (inglês).
-Possui uma base de código bem pequena, e o cerne da funcionalidade está no arquivo [[http://cvsweb.openbsd.org/cgi-bin/cvsweb/~checkout~/src/usr.bin/signify/signify.c?content-type=text/plain|signify.c]].