1. Estructura básica de un programa en C

2. Tipos de datos básicos

3. Modificadores de tipo

4. Operadores básicos

5. Control de flujo

6. Funciones

7. Arreglos

8. Punteros

9. E/S básica

10. Estructuras (struct)

11. Manejo de memoria dinámica

12. Archivos

13. Macros y constantes

14. Manejo de errores con errno

15. Compilación

16. Bibliotecas estándar útiles

1. Estructura básica de un programa en C:

Todo programa en C sigue una estructura básica, que incluye la inclusión de bibliotecas necesarias y la definición de una función principal, main(). Esta es la función que se ejecuta primero cuando comienza el programa.

#include <stdio.h>    // Librería estándar para entrada/salida

int main() {
    // Código aquí
    return 0;
}

• #include <stdio.h>: Esta línea incluye la biblioteca estándar de C, que contiene funciones para operaciones de entrada y salida, como printf() y scanf(). Dependiendo de tus necesidades, puedes incluir otras bibliotecas como <math.h> para funciones matemáticas o <string.h> para manipulación de cadenas.

• int main(): La función main() es el punto de entrada de todo programa en C. Cuando ejecutas tu programa, el código dentro de esta función es lo primero que se ejecuta.

• return 0;: Esto indica que el programa finalizó correctamente. Retornar un valor en la función main() es opcional en algunos compiladores modernos, pero es una buena práctica.

2. Tipos de datos básicos:

El lenguaje C cuenta con una serie de tipos de datos primitivos que puedes utilizar para almacenar valores. Los tipos de datos varían en tamaño y rango, lo cual es importante para la optimización del uso de memoria.

Tipo	Tamaño (bits)	Rango
int	16/32	-32,768 a 32,767 (16 bits) / -2,147,483,648 a 2,147,483,647 (32 bits)
float	32	Aproximadamente 3.4E-38 a 3.4E+38
double	64	Aproximadamente 1.7E-308 a 1.7E+308
char	8	0 a 255 (sin signo) o -128 a 127 (con signo)
void	-	No tiene valor, se usa en funciones que no devuelven un valor

• int: Se usa para almacenar números enteros. El tamaño de int depende de la arquitectura de la máquina (16 o 32 bits).
• float: Almacena números de coma flotante de precisión simple (32 bits).
• double: Almacena números de coma flotante de doble precisión (64 bits), útil cuando se requiere más exactitud.
• char: Utilizado para almacenar caracteres simples o enteros pequeños. Normalmente ocupa 1 byte.
• void: No almacena valores, y se usa en funciones que no necesitan devolver ningún valor.

3. Modificadores de tipo:

Los modificadores de tipo se utilizan para alterar el rango y las propiedades de los tipos de datos básicos. Algunos ejemplos son short, long, signed, y unsigned.

• short: Limita el rango de enteros, reduciendo el tamaño de almacenamiento. Por ejemplo, short int normalmente tiene un rango menor que int.

• long: Aumenta el rango de enteros, útil para números grandes. Ejemplo: long int o long long int.

• unsigned: Hace que un tipo de dato solo acepte números positivos. Por ejemplo, unsigned int puede almacenar solo números positivos y extender el rango positivo al eliminar los números negativos.

unsigned int x = 50000;  // Solo números positivos
long long int y = 100000000000;  // Gran rango de números enteros

4. Operadores básicos:

C utiliza una variedad de operadores para realizar cálculos y comparaciones entre valores. Estos operadores son similares a los encontrados en otros lenguajes de programación.

Operador	Descripción	Ejemplo
+	Suma	a + b
-	Resta	a - b
*	Multiplicación	a * b
/	División	a / b
%	Módulo	a % b
++	Incremento	a++
--	Decremento	a--
==	Igualdad	a == b
!=	Desigualdad	a != b
> / <	Mayor / Menor que	a > b
>= / <=	Mayor o igual / Menor o igual	a<=b

5. Control de flujo:

Los bloques de control de flujo permiten alterar la secuencia en que se ejecutan las instrucciones en un programa.

• Condicionales: Los condicionales son fundamentales para decidir si ejecutar o no un bloque de código basado en ciertas condiciones.

  • if, else if, else:

    if (condicion) {
        // Se ejecuta si la condición es verdadera
    } else if (otra_condicion) {
        // Se ejecuta si otra_condicion es verdadera
    } else {
        // Se ejecuta si ninguna condición es verdadera
    }

  • Switch-case: El switch-case es útil cuando se tienen múltiples opciones y deseas evitar una larga cadena de if-else.

    int opcion = 2;
    switch (opcion) {
        case 1:
            printf("Caso 1\n");
            break;
        case 2:
            printf("Caso 2\n");
            break;
        default:
            printf("Opción no válida\n");
    }

• Bucles: Los bucles permiten ejecutar repetidamente un bloque de código.

  • while: Ejecuta el bloque de código mientras la condición sea verdadera.

    int i = 0;
    while (i < 10) {
        printf("%d\n", i);
        i++;
    }

  • do-while: Similar a while, pero ejecuta el bloque al menos una vez antes de verificar la condición.

    int i = 0;
    do {
        printf("%d\n", i);
        i++;
    } while (i < 10);

  • for: Útil cuando se conoce el número exacto de iteraciones. Combina inicialización, condición, e incremento en una sola línea.

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        printf("%d\n", i);
    }

6. Funciones:

Las funciones permiten dividir el código en bloques reutilizables. Cada función tiene un tipo de retorno y puede aceptar parámetros de entrada.

tipo_retorno nombre_funcion(tipo1 arg1, tipo2 arg2) {
    // Cuerpo de la función
    return valor; // Si tipo_retorno no es void
}

Ejemplo:

int sumar(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int resultado = sumar(5, 10);
    printf("Resultado: %d", resultado);
}

• Parámetros: Son las entradas que la función espera. En este caso, sumar() recibe dos enteros y devuelve su suma.
• Tipo de retorno: En este ejemplo, el tipo de retorno es int, ya que la función devuelve un número entero.

7. Arreglos:

Los arreglos son colecciones de datos del mismo tipo almacenados en ubicaciones de memoria consecutivas.

• Unidimensionales: Los arreglos unidimensionales son simples listas de elementos.

  int numeros[5] = {1, 2, 3, 4, 5};    // Declaración e inicialización

  Acceso a elementos: Los elementos de un arreglo se acceden mediante índices, comenzando desde 0.

  printf("%d", numeros[0]);  // Imprime el primer elemento (1)

• Multidimensionales: Los arreglos multidimensionales permiten crear estructuras más complejas, como matrices.

  int matriz[2][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};

8. Punteros:

Un puntero es una variable que almacena la dirección de otra variable. Son una característica fundamental de C y permiten manipular directamente la memoria.

Declaración y uso:

int x = 10;
int *p = &x;    // p apunta a la dirección de x

printf("%d", *p);  // Imprime el valor de x (10)

• &x: El operador & obtiene la dirección de la variable x.
• *p: El operador * accede al valor almacenado en la dirección a la que apunta el puntero p.

Punteros y funciones: Los punteros se usan para pasar variables por referencia a funciones, lo que permite modificar el valor de las variables originales.

void cambiar_valor(int *p) {
    *p = 20;    // Cambia el valor de la variable que apunta p
}

9. E/S básica:

C ofrece funciones estándar para realizar operaciones de entrada y salida, como leer del teclado y escribir en la pantalla.

Impresión en pantalla con printf:

printf("Hola, %s! Tienes %d años.\n", "Mundo", 25);

• %d: Especifica que el valor es un entero.
• %s: Especifica que el valor es una cadena de caracteres (string).

Lectura desde el teclado con scanf:

int edad;
scanf("%d", &edad);

scanf permite leer datos desde el teclado y almacenarlos en una variable. Es importante usar el símbolo & para pasar la dirección de la variable donde se almacenará el valor.

10. Estructuras (struct):

Una estructura (struct) permite agrupar varios tipos de datos bajo un mismo nombre.

Declaración de una estructura:

struct Persona {
    char nombre[50];
    int edad;
};

Uso de estructuras:

struct Persona p1 = {"Juan", 25};
printf("%s tiene %d años.", p1.nombre, p1.edad);

11. Manejo de memoria dinámica:

C proporciona funciones para gestionar la memoria de manera dinámica, lo que permite asignar y liberar memoria durante la ejecución del programa.

• malloc: Reserva un bloque de memoria del tamaño especificado.
• free: Libera el bloque de memoria previamente asignado.

int *p = (int*) malloc(5 * sizeof(int));  // Asignar memoria para 5 enteros
if (p == NULL) {
    printf("Error de asignación de memoria.");
}
free(p);  // Liberar la memoria asignada

12. Archivos

El lenguaje C también permite trabajar con archivos, abriéndolos, escribiendo en ellos y leyendo de ellos.

Apertura y cierre de archivos:

FILE *archivo = fopen("datos.txt", "r");
if (archivo == NULL) {
    printf("Error al abrir el archivo.");
}
fclose(archivo);

• fopen(): Abre un archivo. Los modos comunes son r (lectura), w (escritura), y a (adjuntar).
• fclose(): Cierra el archivo para liberar recursos.

Escritura y lectura en archivos:

FILE *archivo = fopen("datos.txt", "w");
fprintf(archivo, "Escribiendo en el archivo.\n");
fclose(archivo);

• fprintf(): Similar a printf(), pero escribe en un archivo en lugar de en la consola.

13. Macros y constantes

Las macros son fragmentos de código que se expanden antes de la compilación. Las constantes, por otro lado, son valores fijos que no cambian.

Definición de macros:

#define PI 3.14159
#define AREA_CIRCULO(r) (PI * (r) * (r))

• #define: Se utiliza para definir macros, que son fragmentos de código que el preprocesador sustituye antes de compilar el programa.

Uso de const:

const int MAX = 100;

14. Manejo de errores con errno

C proporciona la variable global errno para detectar errores al ejecutar operaciones del sistema, como abrir archivos o asignar memoria.

#include <errno.h>
#include <string.h>

FILE *archivo = fopen("archivo.txt", "r");
if (archivo == NULL) {
    printf("Error: %s\n", strerror(errno));  // Imprime el error
}

• errno: Variable que almacena el código de error.
• strerror(): Convierte un código de error en un mensaje legible.

15. Compilación

Una vez que escribes tu programa en C, debes compilarlo para convertirlo en un archivo ejecutable. Para ello se usa un compilador como gcc.

Para compilar en Linux o MacOS:

gcc programa.c -o programa
./programa

Para compilar en Windows:

gcc programa.c -o programa.exe
programa.exe

16. Bibliotecas estándar útiles

C cuenta con una amplia gama de bibliotecas estándar que ofrecen funciones para diversas operaciones.

• <stdio.h>: Entrada y salida estándar (funciones como printf y scanf).
• <stdlib.h>: Funciones de utilidad, conversión de tipos, memoria dinámica, control de procesos.
• <string.h>: Funciones para manipulación de cadenas, como strlen, strcpy, y strcmp.
• <math.h>: Funciones matemáticas como sqrt(), pow(), y sin().
• <time.h>: Funciones para manipular y obtener el tiempo actual.