Corso di C in italiano

Introduzione al linguaggio C

C è un linguaggio di programmazione creato da Dennis Ritchie nei laboratori Bell nel 1972. È uno dei linguaggi più influenti della storia: da lui derivano C++, C#, Java, JavaScript e molti altri. È usato per sistemi operativi (Linux, Windows), driver, sistemi embedded, microcontrollori e tutto ciò che richiede massima velocità ed efficienza.

C è un linguaggio compilato, procedurale e di “basso livello” rispetto ad altri: dà al programmatore il controllo diretto della memoria. È più severo e tecnico, ma capirlo ti fa comprendere davvero come funziona un computer.

Installare C (Get Started)

Per compilare codice C ti serve un compilatore. Il più diffuso è GCC (su Linux/macOS spesso già presente, su Windows tramite MinGW). Come editor si usano VS Code, Code::Blocks o Dev-C++.

Sintassi e primo programma

Ogni programma C parte dalla funzione main(). La direttiva #include importa librerie (qui stdio.h per l'input/output). Le istruzioni terminano con ; e i blocchi sono tra { }.

Output: la funzione printf

printf() stampa testo a schermo. Usa gli specificatori di formato per inserire valori: %d (interi), %f (decimali), %c (caratteri), %s (stringhe). \n manda a capo.

I commenti

Commenti su una riga con //, su più righe con /* ... */.

Le variabili

In C ogni variabile va dichiarata con il suo tipo prima dell'uso: tipo nome = valore;.

I tipi di dato

I tipi fondamentali di C:

C non ha un tipo booleano nativo nelle versioni storiche: si usano gli interi (0 = falso, diverso da 0 = vero) o stdbool.h.

Conversione di tipo (casting)

La conversione di tipo trasforma un valore da un tipo a un altro. Può essere implicita (automatica) o esplicita (cast manuale con (tipo)).

Le costanti

Una costante non può cambiare valore. Si dichiara con const oppure con la direttiva #define.

Gli operatori

Aritmetici (+ - * / %), di confronto (== != > <) e logici (&& || !).

Booleans in C

C non aveva un tipo booleano nativo fino a C99. Includendo stdbool.h si possono usare bool, true e false. Senza la libreria, 0 è falso e qualsiasi altro valore è vero.

Input: la funzione scanf

scanf() legge dati dalla tastiera. Richiede l'operatore & davanti al nome della variabile (indirizzo in memoria).

Le condizioni: if, else if, else

Il costrutto switch

Il ciclo while

Il ciclo for

Break e Continue

break interrompe immediatamente il ciclo; continue salta all'iterazione successiva.

Gli array

Un array contiene più valori dello stesso tipo, con dimensione fissa. Si accede con l'indice (da 0).

Le stringhe

In C una stringa è un array di caratteri che termina con il carattere nullo '\0'. La libreria string.h offre funzioni come strlen(), strcpy(), strcat().

Le funzioni

Una funzione raggruppa codice riutilizzabile, con un tipo di ritorno, un nome e dei parametri. Si dichiara prima del main (o con un prototipo).

Indirizzo di memoria

Ogni variabile è salvata in una cella di memoria con un proprio indirizzo. L'operatore & restituisce l'indirizzo di una variabile, che si stampa con %p.

I puntatori

I puntatori sono la caratteristica più potente (e temuta) di C: una variabile che contiene l'indirizzo di memoria di un'altra variabile. Si dichiarano con * e si ottiene l'indirizzo con &.

Parametri delle funzioni

Le funzioni ricevono dati tramite i parametri. In C il passaggio è per valore: la funzione riceve una copia. Per modificare l'originale si passa un puntatore (passaggio per riferimento).

Scope delle variabili

Lo scope determina dove una variabile è visibile. Le variabili locali esistono solo nel blocco in cui sono dichiarate; le globali sono visibili ovunque.

Dichiarazione di funzione (prototipi)

Un prototipo dichiara la firma di una funzione prima del suo uso, separando dichiarazione e definizione. Permette di definire le funzioni dopo main().

Funzioni matematiche

La libreria math.h offre funzioni matematiche avanzate. Ricorda di compilare con -lm.

Funzioni inline

La parola chiave inline suggerisce al compilatore di inserire il corpo della funzione direttamente nel punto di chiamata, eliminando l'overhead della chiamata. Utile per funzioni piccole e frequenti.

Ricorsione

Una funzione ricorsiva chiama se stessa. Serve sempre un caso base che ferma la ricorsione, altrimenti si ha uno stack overflow.

Puntatori a funzione

Un puntatore a funzione memorizza l'indirizzo di una funzione, permettendo di passarla come argomento o sceglierla a runtime (callback).

Creare file in C

Si apre (creandolo) un file con fopen() in modalità "w" (scrittura). Restituisce un puntatore FILE* da chiudere con fclose().

Scrivere su file

Con fprintf() si scrive testo formattato in un file, esattamente come printf() su schermo.

Leggere da file

Con fgets() si legge una riga alla volta finché non si raggiunge la fine del file (EOF).

Le struct

Una struct raggruppa più variabili (anche di tipo diverso) in un unico tipo personalizzato: è l'antenato degli oggetti.

Struct annidate

Una struct può contenere altre struct come campi. Utile per modellare dati gerarchici (es. uno studente che contiene una data).

Struct e puntatori

Con un puntatore a struct si accede ai campi con l'operatore freccia -> invece del punto. È il modo più efficiente per passare struct alle funzioni.

Union

Una union è simile a una struct, ma tutti i campi condividono la stessa area di memoria. Occupa lo spazio del campo più grande e può contenere un solo valore alla volta.

typedef

typedef crea un alias (un nuovo nome) per un tipo esistente. Si usa spesso per semplificare la sintassi delle struct.

Enum

Un enum definisce un insieme di costanti intere con nomi leggibili. Per default partono da 0 e incrementano di 1.

La gestione della memoria

In C il programmatore può allocare memoria dinamicamente con malloc() e liberarla con free() (libreria stdlib.h). È potente ma rischioso: dimenticare free() causa memory leak.

Gestione errori in C

C non ha le eccezioni: gli errori si gestiscono controllando i valori di ritorno delle funzioni e la variabile globale errno (libreria errno.h).

Debugging in C

Il debugging individua e corregge gli errori. In C gli strumenti principali sono printf di controllo, il debugger GDB e l'analizzatore di memoria Valgrind.

• Errori di compilazione: segnalati da GCC (sintassi, tipi)
• Errori a runtime: segmentation fault, accessi a memoria non valida
• Memory leak: memoria allocata e mai liberata (rilevati da Valgrind)

NULL e puntatori nulli

NULL è un puntatore speciale che non punta a nulla. Si usa per indicare "nessun valore" e va sempre controllato prima di dereferenziare un puntatore.

Validazione dell'input

Validare l'input dell'utente previene crash e comportamenti imprevisti. scanf() restituisce il numero di valori letti correttamente: controllalo sempre.

Data e ora

La libreria time.h fornisce funzioni per gestire data e ora di sistema.

Numeri casuali

Le funzioni rand() e srand() (libreria stdlib.h) generano numeri pseudo-casuali. Si inizializza il seme con srand(time(NULL)).

Macro e preprocessore

Le macro (#define) sono sostituzioni di testo effettuate dal preprocessore prima della compilazione. Si usano per costanti e piccole "funzioni".

Storage classes

Le storage classes definiscono durata, visibilità e posizione in memoria delle variabili.

Operatori bitwise

Gli operatori bitwise lavorano sui singoli bit dei numeri. Sono usati in programmazione di basso livello, embedded e ottimizzazioni.

Esempi pratici C

Esempi reali e completi per consolidare la programmazione in C.

Numeri primi fino a N

Ordinamento bubble sort

Editor online C

Scrivi e leggi codice C con la sintassi colorata. Per eseguirlo installa GCC (o usa OnlineGDB), salva come programma.c e compila con gcc programma.c -o programma && ./programma.

Quiz C — verifica le tue conoscenze

1. Qual è la differenza tra = e ==?
   Risposta: = è l'assegnazione, == è il confronto di uguaglianza. Confonderli è un errore classico (es. if(x=5) assegna invece di confrontare).
2. Cosa fa l'operatore & davanti a una variabile?
   Risposta: Restituisce l'indirizzo di memoria della variabile. Si usa con scanf e con i puntatori.
3. Perché chiamare free() dopo malloc()?
   Risposta: Per liberare la memoria allocata dinamicamente ed evitare i memory leak. C non ha garbage collector.
4. Cos'è un segmentation fault?
   Risposta: Un crash causato dall'accesso a una zona di memoria non valida (es. dereferenziare NULL o uscire dai limiti di un array).
5. Qual è la differenza tra array e puntatore?
   Risposta: Un array è un blocco contiguo di memoria di dimensione fissa; un puntatore è una variabile che contiene un indirizzo. Il nome dell'array "decade" nell'indirizzo del primo elemento.

Esercizi C con soluzioni

Cinque esercizi con soluzione completa. Provaci prima di guardare!

Esercizio 1 — Fattoriale

Esercizio 2 — Inversione di una stringa

Esercizio 3 — Massimo di un array

Esercizio 4 — Conta vocali

Esercizio 5 — Serie di Fibonacci

Sfide C

1. 🟢 Scrivi una funzione che verifica se un numero è palindromo (es. 12321).
2. 🟡 Implementa una calcolatrice con menu che usa puntatori a funzione per le operazioni.
3. 🟡 Crea una lista concatenata (linked list) con funzioni per inserire, rimuovere e stampare i nodi.
4. 🔴 Implementa uno stack e una coda con allocazione dinamica della memoria.
5. 🔴 Scrivi un programma che legge un file di testo e conta parole, righe e caratteri (come il comando wc).

Progetti pratici con C

• 🎮 Gioco indovina il numero: con numeri casuali e conteggio tentativi
• 📇 Rubrica telefonica: con struct, file e ricerca
• 🧮 Calcolatrice scientifica: con puntatori a funzione
• 📊 Gestione magazzino: CRUD su file binario con struct
• 🔢 Convertitore di basi: decimale, binario, esadecimale
• 📝 Editor di testo minimale: lettura/scrittura file da terminale

Programma completo del corso C

Piano di studio C (8 settimane)

Domande da colloquio C

• 💬 Differenza tra malloc e calloc? — Entrambi allocano memoria; calloc la inizializza a zero e prende numero+dimensione come parametri separati.
• 💬 Cos'è un dangling pointer? — Un puntatore che punta a memoria già liberata con free(). Per evitarlo, imposta il puntatore a NULL dopo il free.
• 💬 Differenza tra struct e union? — In una struct ogni campo ha la propria memoria; in una union tutti i campi condividono lo stesso spazio (dimensione = campo più grande).
• 💬 Cosa significa passaggio per valore e per riferimento? — Per valore si copia il dato (le modifiche non escono dalla funzione); con i puntatori si passa l'indirizzo, modificando l'originale.
• 💬 Cos'è il preprocessore? — Elabora le direttive #include, #define, #ifdef PRIMA della compilazione, sostituendo testo.
• 💬 Perché C non ha garbage collector? — Per dare al programmatore il controllo totale e massime prestazioni. La memoria va gestita manualmente con malloc/free.

Riepilogo C

• ✅ Sintassi: printf/scanf, variabili, tipi, conversione, costanti, operatori
• ✅ Controllo: booleans, if/else, switch, while, for, break/continue
• ✅ Dati: array, stringhe, indirizzi di memoria, puntatori
• ✅ Funzioni: parametri, scope, prototipi, ricorsione, inline, puntatori a funzione
• ✅ Strutture: struct, struct annidate, union, typedef, enum
• ✅ Memoria: malloc/free, NULL, dangling pointer, memory leak
• ✅ File: creare, scrivere, leggere con fopen/fprintf/fscanf
• ✅ Avanzato: macro, storage classes, operatori bitwise, date/time

Riferimento — Parole chiave C

Riferimento — <stdio.h>

Specificatori di formato

Riferimento — <string.h>

Riferimento — <math.h>

Certificazione C

Le certificazioni in linguaggio C sono apprezzate nei settori embedded, sistemi e sicurezza:

Come prepararsi

• 📚 Studia il classico The C Programming Language di Kernighan & Ritchie (il "K&R")
• 💻 Pratica con progetti reali: strutture dati, gestione file, allocazione dinamica
• 🛠️ Impara a usare GCC, GDB e Valgrind
• 🧪 Esercitati con mock exam del C++ Institute
• ⏱️ Tempo medio di preparazione CLA: 2-3 mesi

Conclusione — E ora?

Hai completato il corso di C! Hai imparato la sintassi, i puntatori, le struct, la gestione manuale della memoria, i file e le funzionalità avanzate. C è impegnativo ma formativo: ti dà basi solidissime per qualsiasi altro linguaggio.

E ora cosa fare?

• 💻 Installa GCC (MinGW su Windows, già presente su Linux/Mac) e compila in locale
• 🐛 Impara GDB e Valgrind per il debug e la caccia ai memory leak
• 🐙 Pubblica i progetti su GitHub per il tuo portfolio
• 🚀 Passa al C++ per la programmazione a oggetti, oppure approfondisci l'embedded (Arduino, microcontrollori)
• 🔐 Esplora la sicurezza: buffer overflow, gestione memoria sicura
• 🎯 Punta alla certificazione CLA del C++ Institute