¿Por qué debemos entender y dominar esta función primero? Porque la usaremos muchísimo durante el aprendizaje posterior de C, y sirve para imprimir contenido en la consola.

1 Función printf

Ya la usamos en el ejemplo anterior.

// Llamada a printf para imprimir cadena, \n significa salto de línea
printf("hello, world\n");

printf() Función estándar de impresión de biblioteca

printf("contenido") le pasa una cadena como parámetro; imprime todos los caracteres entre las comillas dobles en la consola.

Toda instrucción debe terminar con punto y coma ;, marca el final de una sentencia. Olvidarlo causa error de compilación. Mira el siguiente mensaje de error:

C:\cdemo>gcc hello.c -o hello.exe
hello.c: In function 'main':
hello.c:5:29: error: expected ';' before 'return'
     printf("hello, world\n")
                             ^
                             ;
     return 0;
     ~~~~~~

Si queremos imprimir texto en varias líneas, podemos escribir así:

#include <stdio.h>
main()
{
    printf("Texto primera línea\n");
    printf("Texto segunda línea\n");
}

2 Cadena de caracteres

Secuencia de caracteres envuelta por comillas dobles en inglés " ", como "hello, world\n"

En los ejemplos anteriores, las cadenas se usaban como parámetro de printf para imprimirse directamente en la consola.

No se puede partir una cadena con salto de línea al escribir, el siguiente código dará error de compilación directamente:

// Ejemplo incorrecto: cadena dividida en dos líneas
printf("hello, world
");

Salida del error de compilación

C:\cdemo>gcc hello.c -o hello.exe
hello.c: In function 'main':
hello.c:6:11: warning: missing terminating " character
    printf("hello, world
           ^
hello.c:6:11: error: missing terminating " character
    printf("hello, world
           ^~~~~~~~~~~~~
hello.c:7:4: warning: missing terminating " character
    ");
    ^
hello.c:7:4: error: missing terminating " character
    ");
    ^~~
hello.c:8:5: error: expected expression before 'return'
     return 0;
     ^~~~~~
hello.c:8:14: error: expected ';' before '}' token
     return 0;
              ^
              ;
 }

3 Carácter de escape \n salto de línea

\n es una marca exclusiva del lenguaje C que representa el carácter de salto de línea;

printf no salta línea automáticamente, hay que añadir manualmente \n para que el cursor pase a la fila siguiente;

Sin \n todo se mostrará en una sola línea, mira el ejemplo a continuación

#include <stdio.h>

int main()
{
    // Sin \n: dos textos pegados en la misma línea
    printf("hello");
    printf("world");

    // Con \n: salto automático tras imprimir
    printf("\nhello\n");
    printf("world\n");

    return 0;
}

C:\cdemo>gcc hello.c -o hello.exe

C:\cdemo>hello
helloworld
hello
world

C:\cdemo>

hello y world se imprimen pegados en la misma línea. Por lo tanto, si usas printf y quieres saltar de línea, recuerda poner \n. Un \n equivale a pulsar Enter una vez; dos \n consecutivos suponen dos saltos de línea, dejando una línea vacía entre las cadenas, igual que pulsar Enter dos veces en el bloc de notas.

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("one\n\n");
    printf("two");
    return 0;
}

Resultado de ejecución

C:\cdemo>gcc hello.c -o hello.exe

C:\cdemo>hello
one

two
C:\cdemo>

Impresión concatenada en varias partes: varios printf para formar una sola línea

Mira el ejemplo

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("hello, ");
    printf("world");
    printf("\n"); // Salto de línea al final
}

Complemento de errores frecuentes

#include <stdio.h>

La línea anterior importa el archivo de cabecera mediante preprocesador, no lleva punto y coma al final ;

Para usar la función printf hay que importar #include <stdio.h> o se producirá un error

En la clase anterior instalamos el compilador GCC y creamos el ejemplo más simple de hello world. En esta lección vamos a analizar este ejemplo línea por línea. Primero veamos el código:

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("hello, world\n");
    return 0;
}

El código es muy sencillo, solo sirve para imprimir una línea de texto.

A continuación analizaremos cada línea del código de arriba hacia abajo.

1. #include <stdio.h>

En la primera clase mencionamos brevemente el preprocesado, y esta primera línea es una instrucción de preprocesado. ¿Cómo lo sabemos? Por el símbolo #.

#: Marcador de instrucción de preprocesado, enviado al preprocesador y ejecutado en el primer paso de la compilación.

include: Palabra clave para importar archivos de cabecera, su función es copiar todo el código del archivo indicado dentro del programa actual.

<stdio.h>: Archivo de cabecera estándar de entrada y salida (standard input output). Contiene funciones para imprimir en pantalla y leer entradas del teclado, la función printf que usamos más abajo está definida aquí.

Estrictamente hablando, el preprocesado no forma parte de la sintaxis del lenguaje C. El preprocesado de C no es un componente de la sintaxis central de C, es una etapa independiente que el compilador ejecuta antes de la compilación propiamente dicha. Forma parte del flujo completo de compilación, pero no pertenece al sistema sintáctico y semántico nativo del lenguaje C.

En resumen, un programa de preprocesado separado realiza sustituciones de texto. En este caso, #include <stdio.h> reemplaza esta línea por todo el contenido del archivo stdio.h. Supongamos que stdio.h solo tuviera el texto AAAAAAAAA.

Entonces, antes de pasar el código al compilador, quedaría así:

 AAAAAAAAA

int main()
{
    printf("hello, world\n");
    return 0;
}

Por supuesto esto es solo una hipótesis, el contenido real del archivo de cabecera es mucho más complejo. Los curiosos pueden abrir el archivo para revisarlo.

Este archivo de cabecera se guarda en tu ordenador, la ruta varía según el sistema operativo:

Sistemas Linux/Unix: Normalmente en /usr/include/stdio.h

Windows (Visual Studio): En VC/include/stdio.h

macOS (Xcode): En /Applications/Xcode.app/.../usr/include/stdio.h

Puedes usar herramientas de búsqueda para localizar este archivo en tu equipo.

¿Ahora entiendes básicamente cómo funciona el preprocesado?

Si eliminas la línea #include <stdio.h>, el compilador no reconocerá printf y generará un error. Prueba a borrar esta línea y compilar con gcc para ver el resultado.

Al volver a compilar aparecerá un mensaje de error

2. int main()

main = Función de punto de entrada de los programas C

1. Al ejecutar cualquier programa C, el sistema operativo empieza automáticamente por la función main. Solo puede existir una única función main por programa.
2. int: Tipo de valor devuelto por la función, abreviatura de integer (entero).
3. (): Indica que se trata de una función; dentro se pueden escribir parámetros, los paréntesis vacíos significan que no recibe parámetros.

Esta sintaxis de main se heredó en la mayoría de lenguajes de programación posteriores, es el único punto de arranque del programa. Al hacer doble clic en un archivo exe o ejecutar un comando en la terminal (como hello), el sistema operativo llama automáticamente a esta función main.

El int del principio indica el tipo de retorno de la función. Más adelante, cuando definamos nuestras propias funciones, tendremos que especificar siempre este tipo, lo veremos en clases posteriores.

Los paréntesis () sirven para declarar los parámetros que acepta la función; aquí están vacíos, así que no recibe ninguno. También existe una versión con parámetros:

int main(int argc, char *argv[])

Esta escritura acepta dos parámetros: uno de tipo entero y un array de cadenas, lo explicaremos en próximas lecciones.

Los parámetros de main los envía el sistema operativo, ¿de dónde salen esos valores?

Seguramente has usado herramientas de línea de comandos como el comando ping. Por ejemplo, ping 12.36.4.xxx comprueba la conexión de red: ping corresponde al programa ping.exe, y la dirección IP 12.36.4.xxx es un parámetro enviado a la función main de ping.exe.

Igual con nuestro programa hello: si ejecutas hello abc en la terminal, abc se pasa como parámetro. Las variables dentro de los paréntesis de main reciben estos valores introducidos por el usuario y transmitidos por el sistema operativo.

Recuerda esto por ahora: main es el único punto de entrada del programa, solo puede haber una, el sistema operativo la invoca y le pasa los argumentos de la línea de comandos.

3. { } Llaves

Delimitan el cuerpo de la función: { marca el inicio del código de la función, } el final. Todo el código de la función va entre ambas llaves.

4. printf("hello, world\n");

• printf: Abreviatura de print format, función de impresión formateada que muestra texto en la consola.
• Comillas dobles " ": Encierran una cadena constante, el texto que queremos imprimir va dentro.
• \n: Carácter de escape, salto de línea: después de imprimir el texto, el cursor pasa automáticamente a la línea siguiente.
• ;: Marcador de fin de instrucción en C. Cada instrucción ejecutable debe terminar en punto y coma; si se olvida, habrá error de compilación.

La letra f al final del nombre de la función significa format (formato), lo profundizaremos más adelante. Por ahora entiende que esta línea muestra el texto hello, world\n en consola y que \n añade un salto de línea automático.

5. return 0;

• return: Devuelve un valor entero a la función main y finaliza su ejecución. ¿Por qué hace falta return? Porque declaramos que main devuelve int, así que debemos retornar un entero dentro de la función.
• 0: Convención estándar que significa que el programa terminó correctamente sin errores, informa al sistema operativo del estado de ejecución.
  • Devolver 0 = Ejecución exitosa del programa
  • Devolver un número distinto de 0 (ej: return 1;) = Finalización anómala con error

Los estándares C modernos permiten omitir return 0; al final de main, el compilador lo agrega automáticamente. No obstante, se recomienda escribirlo explícitamente a los principiantes para seguir las convenciones.

Hoy también usaremos este ejemplo para escribir nuestro primer programa en C.

Antes de escribir código en C, debemos descargar un compilador: Download i686-8.1.0-release-win32-sjlj-rt_v6-rev0.7z (MinGW-w64 – for 32 and 64 bit Windows). ¿Qué es un compilador?

¿Qué es un compilador?

El ordenador solo reconoce los números binarios 0 y 1, no entiende el código C/C++, Python, Java ni otros lenguajes escritos por humanos. El compilador es una herramienta de traducción: convierte todo de una vez el código de alto nivel legible para humanos en un lenguaje máquina ejecutable directamente por la CPU (archivo binario exe).

Es decir, el compilador transforma el código C escrito por personas en órdenes de 0 y 1 que el equipo puede interpretar; solo estas instrucciones pueden ser ejecutadas por la CPU. Sin un compilador, tu código C no es distinto de un texto plano. Se puede decir que la esencia de cada lenguaje de programación es su compilador correspondiente; todas las reglas y sintaxis definidas por el lenguaje se implementan mediante el compilador.

Descarga el compilador para Windows desde el enlace anterior. Ten en cuenta que el compilador cc se usa solo en sistemas Unix, mientras que en Windows utilizamos GCC.

Compiladores del lenguaje C

1 GCC

Su nombre completo es GNU Compiler Collection, es gratuito y de código abierto, compatible con C/C++/Objective-C y multiplataforma (Windows/Linux/macOS).

MinGW-w64 es un paquete de herramientas que incluye el compilador GCC.

2 Clang (LLVM)

Basado en la arquitectura LLVM, es el compilador oficial por defecto de Apple (macOS/iOS) y también se puede instalar en Windows.

3 MSVC

Microsoft Visual C++, el compilador nativo oficial de Microsoft para Windows, integrado en Visual Studio al instalarlo. También se puede usar con Qt.

Herramienta de línea de comandos: cl.exe

4 Tiny C Compiler

Permite ejecutar código C directamente sin generar un archivo exe (similar a un lenguaje de secuencias de comandos).

Existen otros compiladores de C que no enumeraremos aquí; algunos incluso han quedado obsoletos, como Turbo C.

Durante la etapa de aprendizaje, puedes empezar usando el gcc incluido en MinGW-w64 y, más adelante, utilizar MSVC con Visual Studio para desarrollar en C.

Instalar MinGW

Si el enlace anterior no funciona para descargar, usa este otro: Download MinGW-w64 – for 32 and 64 bit Windows

Después de descargar, descomprime el archivo:

Verás que contiene gcc.exe, este es nuestro compilador y solo ocupa 1,77 MB.

Copia todo el contenido en una carpeta, por ejemplo la ruta del autor: D:\mingw64, puedes elegir otro directorio si prefieres.

Luego configura esta ruta en la variable de entorno Path

• Haz clic derecho en «Este equipo» → Propiedades
• A la derecha «Configuración avanzada del sistema» → pestaña «Opciones avanzadas»
• Pestaña → Variables de entorno, en «Variables del sistema» busca Path, haz doble clic para editar, pulsa «Nuevo» y pega la ruta: D:\mingw64\bin
• Pulsa Aceptar en todas las ventanas para guardar los cambios

Ten cuidado: dentro de D:\mingw64\bin debe estar el archivo gcc.exe. En algunos paquetes descargados, existe una subcarpeta bin interna donde se encuentra gcc.exe.

Comprobar si GCC se instaló correctamente

Abre el símbolo del sistema CMD y ejecuta los siguientes comandos

gcc --version
o también
g++ --version

Si aparece el siguiente texto, la instalación es correcta

C:\Users\Jack>gcc --version
gcc (i686-win32-sjlj-rev0, Built by MinGW-W64 project) 8.1.0
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

C:\Users\Jack>g++ --version
g++ (i686-win32-sjlj-rev0, Built by MinGW-W64 project) 8.1.0
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

Ambos comandos funcionan perfectamente. Una vez confirmado, crearemos nuestro primer programa C.

Crea una carpeta llamada cdemo en la raíz de la unidad C o cualquier otra unidad, luego crea un archivo de texto y renómbralo hello.c

Abre hello.c con el bloc de notas y pega el siguiente código

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("hello, world\n");
    return 0;
}

Abre CMD y usa el comando cd para navegar hasta esa carpeta

Ejecuta el comando GCC para compilar: compilar significa transformar el código anterior en instrucciones binarias 0 y 1 legibles por el ordenador.

Compilar y ejecutar

Abre CMD y navega al directorio del código

C:\cdemo>gcc hello.c

Al ejecutar este comando no aparecerá ningún mensaje en pantalla

Pero en la carpeta aparecerá un archivo nuevo llamado a.exe.

Este es nuestro programa compilado, ¿cómo ejecutarlo?

Solo escribe a, no hace falta añadir la extensión .exe

C:\cdemo>a
hello, world

Especificar el nombre del archivo ejecutable

El nombre a es el valor por defecto cuando no indicamos ningún nombre al compilar.

Con el siguiente comando puedes definir el nombre del archivo exe generado

gcc hello.c -o hello.exe

Abre la carpeta y verás hello.exe, puedes cambiarlo por cualquier otro nombre.

Hasta aquí esta lección. Repite todo el proceso por tu cuenta para entender el compilador y el ciclo completo de escritura, compilación y ejecución de un programa.

C es un lenguaje de programación generalista creado en 1972 para el sistema operativo UNIX. El propio sistema y la mayoría de sus programas complementarios están escritos en C. Sin embargo, no está ligado exclusivamente a UNIX y se puede usar en cualquier ordenador o sistema. Se le suele llamar «lenguaje de programación de sistemas», ya que sirve para crear sistemas operativos y compiladores, además de todo tipo de software común.

C evolucionó a partir del lenguaje B (derivado de BCPL). Tanto B como BCPL son lenguajes sin tipos, mientras que C incorpora un sistema completo de tipos de datos.

II. Características principales

1) Amplia variedad de tipos de datos

Comparado con su antecesor B, C cuenta con una gran diversidad de tipos de datos.

Tipos básicos: caracteres, números enteros de varios tamaños, números de punto flotante (decimales)

Tipos derivados: punteros, arrays, estructuras y uniones. Los punteros permiten manipular direcciones de memoria directamente, independientemente de la arquitectura del hardware.

Reglas: Los operadores se combinan para formar expresiones; cualquier expresión como una asignación o una llamada a función puede ser una instrucción completa por sí sola.

2) Control completo del flujo del programa

Incluye bifurcaciones condicionales (if-else), selección múltiple (switch), dos tipos de bucles (while/for que comprueban la condición antes de ejecutarse, do que la comprueba después de ejecutarse), salida anticipada de bucles (break) y más. Estas instrucciones de flujo permiten crear lógicas de programa muy variadas.

3) Funciones

Una función es un conjunto empaquetado de pasos de operación fijos. Le das un nombre, y cada vez que llames ese nombre, ejecutará automáticamente todo el proceso completo.

Un ejemplo de la vida cotidiana:

Supongamos que «hornear pan» es una función.

No tienes que repetir todo el proceso cada vez que quieras pan: amasar la masa → dar forma → hornear.

Solo tienes que escribir «hornear pan» y todo el procedimiento se ejecuta automáticamente; esto se llama llamar a una función.

Si quieres hornear pan dos veces, basta con llamar la función «hornear pan» dos veces.

Traduciendo este concepto al lenguaje C:

La función printf tiene todo el código necesario para mostrar texto en pantalla. Solo tienes que escribir printf("Hola") sin tener que controlar la pantalla paso a paso manualmente.

Las funciones pueden devolver todo tipo de datos: números enteros, estructuras, punteros y más.

Admite llamadas recursivas (una función se llama a sí misma). Las variables locales dentro de una función se vuelven a crear en cada invocación; no se pueden definir funciones anidadas dentro de otras, pero sí se pueden declarar variables dentro de bloques de código separados.

El código fuente de un proyecto se puede dividir en varios archivos .c y compilarlos por separado.

Las variables tienen tres ámbitos de visibilidad: solo dentro de una función, global pero limitado a un único archivo fuente, o visible para todo el programa.

4) El preprocesador

Antes de la compilación se ejecuta el preprocesamiento: sustitución masiva de texto mediante macros, importación de otros archivos de código, compilación condicional de fragmentos seleccionados.

El preprocesador se encarga de procesar órdenes que no forman parte de la sintaxis básica del lenguaje antes de compilar realmente. Estas herramientas extras existen para agilizar el desarrollo y mejorar la eficiencia, principalmente mediante macros. Lo veremos en detalle en capítulos posteriores.

III. Un lenguaje minimalista de bajo nivel

Aquí «bajo nivel» no es un término peyorativo: C solo manipula los elementos nativos del ordenador: caracteres, valores numéricos y direcciones de memoria, aprovechando la lógica aritmética integrada en el hardware para ofrecer un rendimiento de ejecución muy alto.

Es decir, puede interactuar con los componentes internos más profundos del ordenador. En comparación con otros lenguajes, C permite acceder directamente a direcciones de memoria e incluso controlar hardware.

Pocas funcionalidades nativas; las capacidades complejas se implementan mediante bibliotecas

C no cuenta con soporte nativo integrado para cadenas de caracteres, arrays, colecciones, archivos, entrada y salida:

No se puede manipular una cadena o array completo en una sola operación; solo las estructuras permiten copiar todo su contenido.

No existe gestión automática de memoria ni recolector de basura: el desarrollador debe reservar y liberar memoria manualmente.

No hay palabras clave nativas como read/write; para imprimir texto o leer entradas del teclado hay que llamar obligatoriamente funciones de biblioteca.

Solo ofrece flujos de ejecución de un solo hilo, sin soporte nativo para multitarea, operaciones paralelas, sincronización o corrutinas.

Una biblioteca es simplemente una colección de funciones preescritas en C u otros lenguajes. Los desarrolladores pueden llamar estas funciones listas para implementar funcionalidades sin tener que programar todo desde cero.

Aunque muchas funciones requieren llamar a bibliotecas, el lenguaje en sí es compacto y con reglas sencillas, por lo que es fácil de aprender y dominar completamente.

IV. Estandarización de C: ANSI C (1988)

La estandarización surgió porque al principio C se usaba de forma extendida y cada empresa creaba sus propias variantes, sin reglas unificadas. Se creó un organismo especializado para definir una normativa común, igual que las normas que regulan los puertos USB o los enchufes eléctricos.

ANSI = American National Standards Institute

¿Qué es ANSI C?

En 1983, ANSI formó un comité para unificar la sintaxis del lenguaje C, y a finales de 1988 publicó la primera especificación oficial del lenguaje, conocida como ANSI C (también llamada C89).

V. Complemento de la norma ANSI: La biblioteca estándar

La norma introdujo una biblioteca estándar unificada que proporciona utilidades multiplataforma para acceso a archivos, entrada y salida formateada, reserva de memoria, manipulación de cadenas y más, accesible mediante archivos de cabecera estandarizados.

La sintaxis nativa de C es intencionalmente minimalista, solo cubre elementos básicos como variables, condicionales, bucles, funciones y punteros. No tiene ninguna funcionalidad integrada de forma nativa para imprimir texto, leer el teclado, gestionar archivos, realizar cálculos matemáticos o manipular cadenas.

La especificación ANSI C define un conjunto universal de funciones de utilidad compatible con todos los compiladores en todos los sistemas operativos: este conjunto de herramientas se llama la biblioteca estándar.

Para acceder a las funciones de biblioteca, los desarrolladores importan archivos de cabecera con la sintaxis #include nombrearchivo.h.

Ejemplos:

#include <stdio.h> // Biblioteca E/S: printf (imprimir texto), scanf (leer entrada de usuario)
#include <stdlib.h> // Reserva de memoria, salida del programa, generación de números aleatorios
#include <string.h> // Copia y comparación de cadenas de caracteres
#include <math.h> // Funciones matemáticas como sin(), sqrt()

Antes de la norma ANSI, las funciones de impresión funcionaban distinto en UNIX y Windows, causando errores al portar código entre sistemas. Después de la biblioteca estándar, un código como printf("hola") se ejecuta igual en Windows, Linux y macOS sin modificaciones, reduciendo mucho el trabajo de los desarrolladores y acelerando la expansión mundial de C.

¿Con qué lenguajes se desarrolló la biblioteca estándar?

La mayoría de sus funcionalidades están implementadas en C, con una pequeña parte que usa ensamblador y otros lenguajes de bajo nivel.

Las funciones que no interactúan directamente con hardware o el sistema operativo, como la copia de cadenas strcpy, operaciones matemáticas o copia de bloques de memoria, están escritas casi totalmente en C puro.

Las operaciones que interactúan directamente con el hardware o el núcleo del sistema operativo no se pueden hacer solo con C; requieren lenguajes complementarios de bajo nivel, principalmente ensamblador.

VI. Portabilidad y seguridad de tipos

El mismo código fuente se puede compilar y ejecutar en distintos sistemas operativos con pocos cambios o sin modificaciones.

Después de leer esta introducción, deberías tener una comprensión básica de C. Si algunos conceptos siguen sin quedar claros, no te preocupes: las explicaciones solo con texto suelen ser difíciles de asimilar. En los capítulos siguientes analizaremos cada tema con ejemplos prácticos de código para consolidar estas ideas.