Termipankki
  1. A
    1. Abstraktio
    2. Alias
    3. Alustaminen
    4. Ankkatyypitys
    5. Argumentti
    6. Arvo
    7. Asetuslippu
    8. Avainsana
  2. B
    1. Binääriluku
    2. Binääritiedosto
    3. Bitti
    4. Bittinegaatio
    5. Bittioperaatio
  3. C
    1. C-funktio
    2. C-kirjasto
    3. C-muuttuja
  4. E
    1. Ehtolause
    2. Ehtorakenne
    3. Esikääntäjä
    4. Esikääntäjädirektiivi
    5. Esittely
    6. Etumerkitön
  5. H
    1. Heksadesimaali
  6. I
    1. Iteroitava
  7. K
    1. Kirjasto
    2. Kokonaisluku
    3. Kommentti
    4. Komplementti
    5. Konekieli
    6. Koodilohko
    7. Käskykanta
    8. Kääntäjä
  8. L
    1. Lause
    2. Liukuluku
    3. Looginen operaatio
  9. M
    1. Makro
    2. Merkki
    3. Merkkijono
    4. Metodi
    5. Muisti
    6. Muuntumaton
    7. main-funktio
  10. O
    1. Objekti
    2. Ohjausrakenne
    3. Optimointi
    4. Osoitin
    5. Otsikkotiedosto
    6. Otsikkotiedot
  11. P
    1. Paikanpidin
    2. Paluuarvo
    3. Parametri
    4. Poikkeus
    5. Prototyyppi
    6. Python-for
    7. Python-format
    8. Python-funktio
    9. Python-import
    10. Python-konsoli
    11. Python-lista
    12. Python-muuttuja
    13. Python-pääohjelma
    14. Python-tulkki
    15. Pääfunktio
    16. printf
  12. R
    1. Resurssi
  13. S
    1. Staattinen tyypitys
    2. Syntaksi
  14. T
    1. Taulukko
    2. Tavu
    3. Terminaali
    4. Tietorakenne
    5. Tyyppi
    6. Tyyppimuunnos
  15. V
    1. Varoitusviesti
    2. Virheviesti
  16. W
    1. while
Ratkaistu: / tehtävää

Bitit ja lukujärjestelmät

Osaamistavoitteet: Tämän materiaalin läpikäytyäsi tiedät miten tietoa esitetään tietokoneessa binäärilukuina ja osaat tehdä muunnoksia tietokonetekniikassa käytettyjen lukujärjestelmien välillä.
Aiemmilla ohjelmoinnin kursseilla opimme mitkä ovat tietokoneen (ja eri ohjelmointikielten) tuntemat lukujärjestelmät: binääri-, kymmen- ja heksadesimaaliluvut. Näistä kymmenjärjestelmä on mukana vain meidän ihmisten, ts. ohjelmoijien ja käyttäjien, takia. Tietokone vaatimattomana laskimena ei tarvitse kuin binääriluvut ja laiteläheisten ohjelmoijien tulee tietää miten tietokone ymmärtää binääriluvut ja niiden bitit.

Bitit tietokoneen muistissa

Bitti on tietoalkion (=informaation) pienin käsiteltävissä oleva osa. Bitillä on kaksi toisensa poissulkevaa loogista tilaa, 0 ja 1. Looginen tila tässä tarkoittaa sitä, että on suorittimen, laiteohjelmiston/käyttöjärjestelmän ja ohjelmoijan päätettävissä mitä bitin tilat tarkoittavat.
Yksittäinen bitti siis esittää aika vähän informaatiota, mutta kun bitit asetetaan jonoon binääriluvuksi, voidaankin esittää aika monipuolisesti informaatiota. Edellisellä luennoilla opimme, että suorittimen arkkitehtuuri määrittelee käsiteltävän tietoalkoon koon (sanan pituus) n-bittisenä binäärilukuna.
Esimerkiksi sulautetussa järjestelmässä oheislaitteen kanssa pelatessa, looginen tila 0 voisi tarkoittaa että oheislaite on valmis vastaanottamaan komentoja ja 1 että laite on busy, eli vielä suorittamassa edellistä komentoa.

Muistipaikka

Yleisesti on siis suoraviivaista ja sikäli hyödyllistä, että tietokoneen muisti vastaavasti organisoidaan muistipaikkoihin, joiden koko on sanan pituus. Tällöin sanan pituudesta (dataväylä) ja muistin koosta (osoiteväylä) saadaan tarvittava muistiväylän leveys.
Esimerkinomaisesti alla pätkä arkkitehtuuriltaan 8-bittisen tietokoneen muistia. Nyt muistia on vain 16 muistipaikkaa, joten osoiteväylän leveys on 4-bittiä (2^4=16). (Näin pieni muisti voisi olla vaikka haihtumaton EEPROM-muisti sulautetussa laitteessa.)
Muistiosoite Sisältö Tulkinta 10-järjestelmässä
0000 00000011 3
0001 11111111 -1
0010 10110111 -73
0011 00110110 54
.. .. ..
1111 00110111 55
Ylläolevassa muistissa muistiosoitteessa 3 (0011) on tallessa arvo 54 (00110110). Tällainen tilanne voisi syntyä, kun olisimme ohjelmassa esitelleet 8-bittisen muuttujan, joka olisi alustettu arvoon 54. Kääntäjä ja käyttöjärjestelmä (menemättä yksityiskohtiin) päätyivät siihen, että kyseinen arvo talletetaan muistipaikkaan nro 3, josta se on ohjelman käytettävissä sen ajonaikana.
Esimerkki. Muistipaikan osoitteen voisi helposti ajatella katuosoitteena. Jokaisella 
kadunvarren talolla on järjestysnumero, joka yksilöllisesti osoittaa talon, ja jokaiseen
taloon voidaan tallettaa yksi tieto. Ylläolevassa muistiesimerkissä talossa nro 3 olisi 
tallessa siis luku 54, josta se voidaan käydä kysymässä tai kertomassa tilalle uusi luku.
(Palaamme tähän taloesimerkkiin myöhemmässä materiaalissa..)

Nimitysuutisia

Nyt, erikokoisille binääriluvuille on tietotekniikassa yleisesti määritelty nimityksiä:
Varsinkin englanninkieliset nimet on syytä tuntea osana tieto/sähkötekniikan insinöörin ammattitaitoa ja niitä käytetäänkin digitaali- ja tietotekniikassa yleisesti.

Binääriluvun tulkinta

Ikävä kyllä se vielä riitä, että osaamme yhdistää ohjelmamme muuttujan nimen tietokoneen muistipaikkaan ja sen arvoon. Lisäksi tietokoneen pitää osata tulkita muistissa oleva binääriluku.

Bittijärjestys

Binääriluvun esittämisessä suorittimen laskentayksikölle on vielä pari mutkaa matkassa, sillä pitää myös sopia miten suoritin tulkitsee muistipaikan bittijonon.
Kymmenjärjestelmässä olemme sopineet, että merkittävin numero on vasemmanpuoleisin numero ja siitä oikealle päin laskevassa järjestyksessä. Esimerkiksi, luvussa 217 isoin painoarvo on luvulla 2, joka kuvaa satasia. Luku on siis 2 x 100 + 1 x 10 + 7 x 1 = 217. Mutta, mikään muu kuin keskinäinen sopimus ei estä meitä lukemasta lukua myös toisesta suunnasta 7 x 100 + 1 x 10 + 2 x 1 = 712.
Sama koskee tietysti binäärilukuja. Nyt esimerkiksi luku 1011 voidaan lukea samoin vasemmalta oikealle tai toisinpäin. Suunnasta riippuen luvun arvo voi muuttua, joka sotkee asiat jos sopimukseen ei ole päästy.
"MSB and LSB"
Lukusuunnan määritelyssä puhutaan bittijärjestyksestä, jonka määräämiseksi tarvitaan kaksi määritelmää:
No, bittijärjestyksen ovat meidän puolestamme suorittimen arkkitehtuurin suunnittelijat aikoinaan päättäneet. Koska suunta voi vielä nykyäänkin vaihdella, se on kerrottu suorittimen käsikirjoissa. Yleensä ohjelmoijan ei tarvitse kiinnittää suorittimen osalta asiaan huomiota, koska ohjelmointikielissä voidaan määritellä bittijärjestys halutuksi ja kääntäjät sitten muokkaavat koodin suorittimelle sopivaksi. Mutta, sulautetuissa järjestelmissä oheislaitteiden kanssa pelaillessa bittijärjestykseen joutuu kiinnittämään huomiota.

Tavujärjestys

Sekään ei vielä riitä, että tiedämme missä järjestyksessä binääriluvun bittijono pitää tulkita. Erityisesti sulautetuissa järjestelmissä pääsemme usein käsittelemään lukuja, jotka ovat sanan pituutta suurempia!
Esimerkiksi 8-bittisessä sulautetun järjestelmän suoritinarkkitehtuurissa voimme yleisesti hyvinkin käsitellä 16- tai 32-bittisiä lukuja.
Ratkaisu on pätkäistä luku sanan pituuden sallimiin pätkiin, jolloin 8-bittisessä arkkitehtuurissa 16-bittisestä luvusta saadaan kaksi 8-bittistä lukua ja 32-bittisestä neljä 8-bittistä lukua. Muistiin nämä luvut sijoitetaan sitten peräkkäisiin muistipaikkoihin. Esimerkkinä, 8-bittisissä Arduinoissa C-kielen kääntäjät yleisesti sallivat käyttää isompiakin lukuja, ja kääntäjä sitten muokkaa koodin mikrokontrollerille sopivaksi (tällöin konekielessä isompien lukujen käsittelyssä joudutaan operaatiot tekemään vaiheittain.)
Palataan hetkeksi yllä esitettyyn muistiin:
Muistiosoite Muistipaikan sisältö Tulkinta 10-järjestelmässä
0000 00000011 3
0001 11111111 -1
0010 10110111 -73
0011 00110110 54
Nyt tässä muistidumpissa (raakakopio muistin sisällöstä) on neljä tavua, jotka voivat tarkoittaa neljää 8-bittistä lukua, kahta 16-bittistä lukua (muistipaikat 0-1 ja 2-3) ja yhtä 32-bittistä lukua (muistipaikat 0-3). Ok, mutta.. vastaavasti herää kysymys että missä järjestyksessä tavut luetaan? Onko 32-bittisen luvun ensimmäinen tavu muistipaikassa 0 vai 3?
No, arvatenkin myös tavujärjestys (eli tavujen lukusuunta) on vastaavasti suoritinarkkitehtuurin suunnittelun yhteydessä päätetty asia. Tässäkin käytetään kahta yleistä termiä:
Esimerkki. PC-työasemien nykyinen x86-64 -prosessoriarkkitehtuuri on little endian, 
mutta bittijärjestys taas eniten merkitsevä ensin, eli bitit luetaan vasemmalta 
oikealle MSB->LSB.

Sopimus

Jotta kurssilla ymmärrämme toisiamme, niin määritellään tässä yhteiset lukusuunnat:
Esimerkki. Tulkinta 16-bittiselle luvulle.
MSB    ->    LSB
1100101000101100 = -13780

Pyrkimys säästeliäisyyteen

Jees, hieno homma. Mutta miksi nämä tavut ja sanat kiinnostavat meitä.. eikö riittäisi, että käytetään aina vain 64-bittistä arkkitehtuuria sovelluksissa, niin ei lopu lukualue kesken ja osaahan ne kääntäjätkin hanskata isot luvut?
Työasemalla ohjelmoidessahan asia ei juuri liikuta, koska resursseja kuten muistia ja prosessoritehoa on riittämiin. Kun taas sulautetuissa järjestelmissä mikrokontrollereissa on yleensä pieni määrä RAM-muistia, tyyliin muutama kilotavu, joka pitää jakaa sovelluksen lisäksi firmiksen (ja käyttöjärjestelmän kesken). Näin ollen muistin käyttöä joudutaankin sulautetuissa sovelluksissa miettimään tarkemmin.
Oleellinen asia tässä on esittää ohjelmassa juuri sopivan kokoisia muuttujia. Nyt, jos tarvitsemamme lukualue mahtuu 8-bittiseen muuttujaan, niin miksi esitellä ohjelmassa sitä varten 64-bittinen muuttuja? Jälkimmäisessä tapauksessa muistia kuluu kahdeksan tavua, kun taas sovelluksessa oikeastaan pärjättäisiin yhdellä tavulla. Työasemaohjelmointiin tottuneelle muutaman tavun säästö voi tuntua olemattomalta saavutukselta, mutta tarkastellaan asiaa sulautettujen maailmassa esimerkin kautta.
Esimerkki. ATmelin ATtiny-sarjan mikrokontrollereissa RAM-muistia on jopa alle yhden kilotavun 
(1024 tavua). Lasketaanpa hieman. Nyt jos käytetään 32-bittisiä muuttujia, niitä mahtuu muistiin 
maksimissaan (1024 tavua / 4 tavua = 256). Jos taas käytetään 16-bittisiä muuttujia, niitä mahtuisi 
muistiin (1024 / 2 tavua = 512). Mutta eikös satakin muuttujaa ole jo aika paljon yhteen ohjelmaan? 

No, riippuu sovelluksesta. Esimerkiksi jos kerätään nopeassa tahdissa (useita kertoja sekunnissa) 
vaikkapa kiihtyvyysanturidataa kolmelta akselilta (X, Y, Z) taulukkoon, ei muutaman kilotavun 
muisti enää riittäne..
Tähän asiaan palaamme jo heti seuraavassa materiaalissa, kun esittelemme C-kielen muuttujatyypit.

Negatiiviset binääriluvut

Aiemmin olemme käyttäneet binäärilukuja positiivisten lukujen esittämiseen, mutta hei.. mites negatiiviset binääriluvut?
No, ei hätää, useita ratkaisuja on tietotekniikan esitetty, jotka perustuvat sopimukseen, että varataan binääriluvusta joku bitti merkkibitiksi esittämään etumerkkiä (+ / -). Yleisesti tämä bitti on MSB, jonka arvo 0 tarkoittaa positiivista lukua ja 1 negatiivistä lukua. Kun varaamme yhden bitin etumerkin käyttöön, jää meillä itse lukualueeseen n-1 -bittiä.
Esimerkiksi 8-bittisen luvun lukualue tippuu 7:n bittiin, eli positiivinen lukualue olisi enää 0..127. Tosin nyt saamme lukualueeseen tilalle etumerkin avulla lisäksi negatiiviset lukualueen -128..-1. Ilman etumerkkiä lukualue olisi 0-255, joten lukualue ikäänkuin siirtyy negatiiviseen suuntaan MSB:n arvon verran.

Suora esitystapa

Suorassa esitystavassa (engl. signed magnitude) varataan biteistä eniten merkitsevä (MSB) merkkibitiksi. Tästä seuraa, että nyt esimerkiksi 0010 olisi 2 ja 1010 olisi -2.
Huomataan, että tällöin nollalla on kaksi esitystä, eli 0000 (ikäänkuin +0) ja 1000 (ikäänkuin -0). Tämä on huono juttu, koska ohjelmassa joudutaan huomioimaan molemmat esitykset nollalle.

Yhden komplementti

Nyt negatiivinen luku saadaan ottamalla positiivisesta looginen negaatio. Esimerkiksi, kun luku 3 on 0011 binäärilukuna, niin -3 olisi 1100.
Tässäkin esitystavassa on nollalle kaksi esitystä, 0000 ja 1111, joten ei paras eikä hyvä meille.

Kahden komplementti

Kahden komplementti-esitystapa on yleisesti digitaalitekniikassa / tietotekniikassa käytetty, joten uhrataan sille hieman enemmän aikaa ja kurssimateriaalia.
Sovitaan taas, että eniten merkitsevä bitti (MSB) on merkkibitti eli 0 positiivinen ja 1 negatiivinen.
  1. Positiivisesta binääriluvusta otetaan negaatio (eli nollat ykkösiksi ja päinvastoin).
  2. Lisätään negaatioon 1.
Esimerkkejä 4-bittisillä luvuilla. 

Luku 1    0001       Luku 2    0010       
Negaatio  1110       Negaatio  1101  
Lisäys      +1       Lisäys      +1                  
          ----                 ----                
          1111 = -1            1110 = -2 
Muunnos takaisin negatiivisesta positiiviseksi mennään ihan samoin (kätevää!):
Luku -1   1111       Luku -2   1110      
Negaatio  0000       Negaatio  0001   
Lisäys      +1       Lisäys      +1                  
          ----                 ----                
          0001 = 1             0010 = 2
Esimerkki. Kuvassa 4-bittiset luvut ilman etumerkkiä ja 2-komplementtiesityksenä.
"Lukualueet"

Kätevyyttä

2-komplementtiesitys on myös siitä kätevä, että 2-komplementtilukujen yhteenlasku toimii samoin oli operandi positiivinen tai negatiivinen. Tämä helpottaa merkittävästi digitaalitekniikassa esimerkiksi laskentaa suorittavien logiikkapiirien toteutusta.
Esimerkki. Laske 2-komplementtiluvuilla 2+3 = ? ja 2-3 = 2+(-3) = ?

Luku +2 0010            Luku +2 0010
Luku +3 0011            Luku -3 1101
+       ----            +       ----
        0101 = 5                1111 = -1
(Suorassa menetelmässä ja 1-komplementti-esityksessä tämä ei aina toimi, kokeile löytää esimerkki jossa yhteenlasku ei toimi!)

Niksi-Pirkasta päivää

Ja sitten terveisiä Niksi-Pirkka osastolta.. negatiivisen binääriluvun muunnos kymmenjärjestelmään voidaan tehdä ilman laskintakin yhteenlaskua hyödyntäen. Idea on, että ajatellaan:
Kuvassa alla siis MSB-bitin arvo ajatellaan negatiivisena ja muiden positiivisena.
"Yhteenlaskua vain"
Nyt muunnos tapahtuu siten, että lasketaan yhteen bittien arvoa vastaavat kymmenjärjestelmän luvut.
Esimerkki. 8-bittiset luvut 99 ja -99. 

99 on binäärilukuna 01100011 eli 64 + 32 + 2 + 1 = 99
-99 on binäärilukuna 10011101 eli -128 + 16 + 8 + 4 + 1 = -99
Muunna 6-bittinen 2-komplementtiluku 101011 kymmenjärjestelmään yhteenlasku-menetelmällä.
Tarvitaan vain vastaus.
Varoitus: Et ole kirjautunut sisään. Et voi vastata.

Heksadesimaaliluvut

Toinen tietokonetekniikassa usein käytetty kantalukujärjestelmä on 16. Tällöin puhutaan heksadesimaalinumeroista, jotka käsittävät numerot 0-9 ja 10-15, joita jälkimmäisiä merkitään kirjaimilla A-F.
"Heksadesimaaliluvut"
Huomataan, että jokainen heksadesimaalinumero voidaan esittää 4:llä bitillä (ns. nibble). Tämä onkin yksi erittäin hyvä syy miksi heksadesimaalilukuja tietotekniikassa ja ohjelmoinnissa käytetään. Nyt voidaan yksi tavu esittää kahdella heksadesimaalinumerolla (vs. hankalasti biteiksi tulkittava kymmenjärjestelmän kokonaisluku vs. silmille epämukava binääriluku).
Muunnos heksalukujen ja binäärilukujen välillä on helppo kun tiedämme, että jokaista heksanumeroa siis vastaa 4 bittiä. Tarvitsee vain muuttaa heksanumerot yksi kerrallaan 4-bittisiksi binääriluvuiksi.
Esimerkki. binääriluku 01011101 on heksana 5D ja kymmenjärjestelmässä 93.
   5    D
0101 1101
0 + 64 + 0 + 16 + 8 + 4 + 0 + 1 = 93
Esimerkki. Muunna heksadesimaaliluku 173A4C binääriluvuksi?
   1    7    3    A    4    C   
0001 0111 0011 1010 0100 1100
Monissa ohjelmointikielissä heksaluvut esitetään käyttäen etuliitettä 0x. Esimerkiksi kaikki ao. luvut ovat valideja heksalukuja.
0x0
0x0123456789ABCDEF
0xA
0x1000
0x001
0xBEEF
0xC0DE
0xBA5EBA11

Lopuksi

.. joskus eri lukujärjestelmien kanssa laskeminen voi saada kummallisia käänteitä (http://www.xkcd.com/571)
"Lampaita laskiessa"
Nooh, nythän meille on selvää mitä kolmannessa ruudussa tapahtuu! Ystävämme laskee lampaita 16-bittisillä 2-komplementtiluvuilla ja käy niin ikävästi, että unta odotellessa positiivinen lukualue ehtii loppua, jolloin merkkibitti vaihtuu ja mennäänkin negatiiviselle lukualueelle.
...
0111111111111111 = 32767 lammasta
              +1 lammas
1000000000000000 = -32768 lammasta // etumerkki vaihtui kun MSB 0 -> 1
              +1 lammas
1000000000000001 = -32767 lammasta
...
?
Abstraktiolla tarkoitetaan sitä kun raa'an konekielen käskyt "piilotetaan" korkeamman tason ohjelmointikielen käskyjen alle. Abstraktiotasosta riippuu miten laajaa tämä piilotus on - mitä korkeampi taso, sitä vaikeampi on suoraan sanoa miten monimutkaiseksi koodirakennelma muuttuu kun se kääntyy konekielelle. Esim. Pythonin abstraktiotaso on huomattavasti korkeampi kuin C:n (itse asiassa Python on tehty C:llä...).
Alias on esikääntäjävaiheessa käsiteltävä korvaus, jolla tietty merkkijono koodissa korvataan toisella. Toiminta vastaa siis tekstieditorin replace-toimintoa. Aliaksia määritellään #define-direktiivillä. Esim #define PI 3.1416
Muuttujan alustamisella tarkoitetaan sitä, kun sille asetetaan koodissa jokin alkuarvo. Hyvin yleinen esimerkki tästä on lukumuuttujien alustaminen nollaan. Alustus voidaan tehdä muuttujan esittelyn yhteydessä: int laskuri = 0; tai erikseen. Jos muuttujia ei alusteta, niiden sisältönä on mitä ikinä muistipaikkaan on aiemmin jäänyt.
Pythonin käyttämää tapaa käsitellä arvojen tyyppiä kutsutaan dynaamiseksi tyypitykseksi eli ankkatyypitykseksi. Nimitys perehtyy lauselmaan "Jos se ui kuin ankka, kävelee kuin ankka ja ääntelee kuin ankka, se on ankka." Toisin sanoen arvon kelvollisuus määritellään sen ominaisuuksien perusteella. Tämä eroaa staattisesta tyypityksestä, jossa arvon kelvollisuus määritellään sen tyypin perusteella.
Argumentti on funktiokutsussa käytettävä arvo, joka välitetään kutsuttavalle funktiolle. Funktion sisällä argumentit sijoitetaan parametreiksi kutsuttuihin muuttujiin. Esimerkiksi printf("%c", merkki); -lauseessa argumentteja ovat "%c"-tulostusmäärittely sekä merkki-muuttujan sisältö.
Alkeiskurssilla arvo-termiä käytettiin kaikista ohjelman käsittelemistä arvoista, oli kyse sitten muuttujista, lauseiden tuloksista tai mistä tahansa. Arvo on siis käytännössä tietokoneen muistissa olevaa dataa, johon muuttujat voivat viitata. C:ssä muuttujan ja sen arvon suhde on Pythonia tiiviimpi, koska muuttuja vastaa suoraan sitä muistialuetta johon arvo on talletettu.
Asetuslippuja käytetään kun suoritetaan ohjelmia komentoriviltä. Ne ohjaavat ohjelman toimintaa. Asetuslippu kirjoitetaan yleensä joko yhdellä viivalla ja sitä seuraavalla kirjaimella (esim. -o) tai kahdella viivalla ja kokonaisella sanalla (tai sanoilla, sanojen välissä viiva) (esim. --system. Jotkut liput ovat ns. boolean lippuja eli ne ovat vain päällä tai pois, toisille annetaan lisäksi parametri. Parametri on tyypillisesti lipun perässä joko välilyönnillä tai =-merkillä erotettuna (esim. -o hemuli.exe).
Avainsanat ovat ohjelmointikielessä kielen käyttöön valittuja sanoja, joilla on erityinen merkitys. Hyvät tekstieditorit tyypillisesti merkitsevät avainsanat muista nimistä eroavalla tavalla (esim. lihavointi). Avainsanat ovat yleensä suojattuja, eli samannimistä muuttujaa ei voi luoda. Yleisiä avainsanoja ovat esim ohjausrakenteisiin kuuluvat if ja else. Avainsanat ovat siis osa ohjelmointikielen kielioppia.
Binääriluku on luku, joka muodostuu biteistä, eli arvoista 0 ja 1. Tämä tekee siitä 2-kantaisen lukujärjestelmän. Binäärilukujen tulkintaa voit tutkailla lukujärjestelmiä käsittelevässä lisämateriaalissa.
Binääritiedosto on tiedosto, joka sisältää konekielisiä käskyjä binäärinä. Ne on tarkoitettu ainoastaan tietokoneen luettavaksi, ja tyypillisesti jos niitä avaa vahingossa esim. tekstieditorilla tuloksena on merkkisotkua editorin yrittäessä tulkita tiedoston sisältämiä bittejä merkeiksi. Useimmat tekstieditorit myös varoittavat asiasta erikseen.
Bitti on pienin informaation yksikkö, joka voi saada arvot 0 ja 1. Tietokoneen sisällä kaikki tapahtuu bitteinä. Tyypillisesti muistissa on bittijonoja, jotka muodostuvat useista biteistä.
Bittinegaatio on operaatio jossa bittijonon bitit käännetään siten, että nollat muutetaan ykkösiksi ja ykköset nolliksi. Operaattori on ~
Bittioperaatiot ovat oma operaatioluokkansa joiden yhteispiirre on se, että niissä käsitellään bittijonojen yksittäisiä bittejä. Kääntöoperaatiossa yhden jonon bitit käännetään nollista ykkösiksi ja toisin päin. Osa operaatioista suoritetaan kahden bittijonon välillä siten, että jonoissa samassa kohdassa olevat bitit vaikuttavat toisiinsa. Näitä ovat and (&), or (|) sekä xor (^). Lopuksi on vielä siirto-operaatiot (<< ja >>), joissa yhden bittijonon bittejä siirretään oikealle tai vasemmalle N askelta.
C:n funktiot ovat Pythonin funktioita staattisempia. Funktiolla voi olla vain yksi paluuarvo, jonka tyyppi määritellään funktion määrittelyssä. Samoin määritellään kaikkien parametrien tyypit. Funktiota kutsuttaessa argumenttien arvot sijoitetaan parametreille varattuihin muistipaikkoihin, joten funktio käsittelee eri arvoja kuin sitä kutsuva koodi.
Ulkopuolinen koodi sijaitsee C:ssä kirjastoissa (library), josta niitä voidaan ottaa käyttöön #include-direktiivillä. C:ssä on mukana sisäiset kirjastot sekä lisäksi voidaan käyttää ulkoisia kirjastoja - ne täytyy kuitenkin koodissa käyttöönoton lisäksi kertoa kääntäjälle käännösvaiheessa. Tyypillisesti kirjasto koostuu c-kooditiedostosta sekä otsikkotiedostosta (.h), joka kertoo mitä funktioita kirjastossa on.
C:n muuttujat ovat staattisesti tyypitettyjä, eli niiden tyyppi kiinnitetään esittelyn yhteydessä. Lisäksi C:ssä muuttuja on sidottu sille varattuun muistialueeseeen. Muuttuja ei voi myöskään muuttaa tyyppiään jälkikäteen.
Ehtolause on yksittäisen ehdon määrittelevä rivi koodissa, jota seuraa aaltosulkeilla merkitty koodilohko, joka määrittää miten ehdon toteutuessa tulee toimia. Varsinaisia ehtolauseita ovat if-lauseet, joka voi esiintyä myös else-avainsanan kanssa else if. Toisiinsa liitetyt ehtolauseet muodostavat ehtorakenteita.
Ehtorakenne on yhdestä tai useammasta toisiinsa liitetystä ehtolauseesta muodostuva rakenne, joka haarauttaa ohjelman suoritusta. Useimmissa ehtorakenteissa on vähintään kaksi haaraa: if ja else. Näiden välissä voi olla myös N kpl else if-lauseilla aloitettuja haaroja. On myös mahdollista, että ehtorakenteessa on pelkkä if-lause. Ehtorakenteessa kussakin haarassa on suoritettavaa koodia, joka kuvaa miten ohjelman tulee ehdon määrittelemässä tilanteessa toimia. Jokainen haara on oma koodilohkonsa, joka merkitään siis aaltosulkeilla.
Esikääntäjä on värkki joka käy koodin läpi suorittaen kaikki esikääntäjädirektiivit ennen varsinaista kääntämistä. Näihin kuuluvat mm. include-lauseet joilla koodiin lisätään siihen liitetyt kirjastot sekä define-lauseet joilla voidaan määritellä vakioita ja makroja.
Esikääntäjädirektiivit ovat ohjeita, jotka on tarkoitettu esikääntäjälle. Ne puretaan koodista pois ennen varsinaista kääntämistä. Esikääntäjädirektiivit alkavat #-merkillä. Yleisin näistä on include, joka vastaa Pythonin importia. Toinen yleinen on define, jolla tällä kurssilla määritetään vakioita.
Muuttujan esittely tarkoittaa sitä kun muuttujan olemassaolosta kerrotaan ensimmäistä kertaa. Tällöin määritetään muuttujan tyyppi ja nimi, esim. int luku;. Kun muuttuja esitellään, sille varataan paikka muistista, mutta muistiin ei vielä kirjoiteta mitään - muuttujassa on siis muistiin jäänyt arvo. Tästä syystä muuttujat on usein myös hyvä alustaa esittelyn yhteydessä.
Etumerkitön kokonaislukumuuttuja on kokonaisluku jonka kaikki arvot ovat positiivisia. Koska etumerkille ei tarvitse varata bittiä, etumerkittömällä kokonaisluvulla voidaan esittää itseisarvoltaan 2x suurempi luku kuin etumerkillisellä. Etumerkitön kokonaisluku määritetään lisäämällä kokonaislukumuuttujan esittelyyn unsigned-avainsana: unsigned int laskuri;
Heksadesimaaliluvut ovat 16-kantaisia lukuja, joita käytetään erityisesti muistiosoitteiden sekä muistin bittisisällön esittämiseen. Heksadesimaaliluvun edessä on tyypillisesti 0x, ja numeroiden lisäksi käytössä ovat kirjaimet A-F jotka vastaavat numeroja 10-15. Heksadesimaalilukuja käytetään koska yksi numero vastaa aina tasan neljää bittiä, joten muunnokset binääriin ja takaisin ovat helppoja.
Iteroitava objekti on sellainen, jonka voi antaa silmukalle läpikäytäväksi (Pythonissa for-silmukalle). Tähän joukkoon kuuluvat yleisimpinä listat, merkkijonot ja generaattorit. C:ssä ei ole silmukkaa, joka vastaisi Pythonin for-silmukan toimintaa, joten taulukoiden yms. läpikäynti tehdään indeksiä kasvattavilla silmukoilla.
Kirjasto on tyypillisesti yhteen rajattuun tarkoitukseen tehty työkalupakki, joka yleensä sisältää nipun funktioita. Kirjastot otetaan käyttöön include-esikääntäjädirektiivillä. Jos kirjasto ei kuulu C:n sisäänrakennettuihin, sen käyttöönotto täytyy myös kertoa kääntäjälle.
Kokonaisluvut itsessään ovat tuttuja varmaan tässä vaiheessa, mutta C:ssä niitä on monenlaisia. Kokonaisluvuille nimittäin määritellään kuinka monella bitillä ne esitetään sekä se, onko luvussa etumerkkiä. Koska tietyllä bittimäärällä voidaan esittää vain rajallinen määrä eri lukuja (2 ^ n), etumerkillisissä luvuissa maksimiarvo on yhden bitin verran pienempi (2 ^ (n - 1)). Pienin kokonaisluku on 8-bittinen.
Kommentti on kooditiedostossa olevaa tekstiä, joka ohitetaan kun koodia suoritetaan. Kussakin kielessä on oma tapansa sille miten rivi merkitään kommentiksi. Pythonissa se on #-merkki, C:ssä //. Lisäksi C:ssä voi merkitä useita rivejä kommenteiksi kerralla - kommentti aloitetaan tällöin /*-merkkiparilla ja päätetään */-merkkiparilla. Kaikki näiden välissä tulkitaan kommentiksi.
Komplementti on negatiivisten lukujen esitystapa, jossa luvun etumerkki muutetaan kääntämällä sen kaikki bitit. Kahden komplementissa, jota tällä kurssilla käytetään, käännön jälkeen lisätään tulokseen 1. Tarkempaa tietoa löydät lukujärjestelmiä käsittelevästä oheismateriaalista.
Konekieli muodostuu käskyistä jotka laitteen prosessori ymmärtää. Konekieltä kutsutaan yleensä Assemblyksi ja se on alin taso jolla ihmisen on mielekästä antaa ohjeita tietokoneelle. Konekieltä käytetään tällä kurssilla loppuossa, joten siihen ei johdatuskurssia suorittavien tarvitse perehtyä.
Koodilohko on joukko koodirivejä, jotka kuuluvat jollain tavalla yhteen eli ne ovat samassa kontekstissa. Esimerkiksi ehtorakenteessa kunkin ehdon alla on oma koodilohkonsa. Samoin funktion sisältö on oma koodilohkonsa. Koodilohkot voivat sisältää muita koodilohkoja. Pythonissa koodilohkot erotetaan toisistaan sisennyksellä; C:ssä koodilohkon alku ja loppu merkitään aaltosulkeilla {}
Käskykanta määrittää mitä käskyjä laitteen prosessori osaa. Nämä käskyt muodostavat prosessoriarkkitehtuurin konekielen.
Kääntäjä on ohjelma, joka kääntää C-kielisen koodin konekieliseksi binääritiedostoksi, jonka tietokoneen prosessori osaa suorittaa. Kääntäjä myös tutkii koodin ja ilmoittaa siinä olevista virheistä sekä antaa varoituksia potentiaalisista ongelmista koodissa. Kääntäjän toimintaa voi ohjata lukuisilla asetuslipuilla.
Lause on ohjelmointikielessä nimitys yksittäiselle suoritettavalle asialle, joka on yleensä yksi koodirivi.
Liukuluku (engl. floating point number, lyh. float) on tietokoneiden käyttämä desimaaliluvun approksimaatio. Tietokoneet eivät arkkitehtuurinsa vuoksi pysty käsittelemään oikeita desimaalilukuja, joten niiden tilalla käytetään liukulukuja. Liukuluvut saattavat aiheuttaa pyöristysvirheitä - tämä on hyvä pitää mielessä niitä käyttäessä. C:ssä liukulukuja on yleensä kahta eri tarkkuutta: float ja double, joista jälkimmäisessä on nimensä mukaisesti 2 kertaa enemmän bittejä.
Looginen operaatio viittaa Boolen algebran operaatiohin, joissa käsitellään totuusarvoja. Tyypillisiä loogisia operaatioita ovat ehtolauseista tutut and, not ja or. C:ssä tunnetaan myös bittikohtaiset loogiset operaatiot jotka toimivat samalla logiikalla, mutta vaikuttavat jokaiseen bittiin erikseen.
Makro on alias, jolla määritetään tietty avainsana korvattavaksi koodinpätkällä. Hyvin käytettynä tällä voidaan joissain tilanteissa saada aikaan parempaa luettavuutta, mutta helposti käy toisin. Makroilla ei kannata tämän kurssin puitteissa leikkiä, kunhan tietää mistä on kyse jos niihin joskus törmää.
Merkki on nimensä mukaisesti yksi merkki. Merkki voidaan tulkita ASCII-merkkinä mutta sitä voidaan käyttää koodissa myös kokonaislukuna, koska se on pienin esitettävissä oleva kokonaisluku. Merkin koko on 1 tavu. Merkki merkitään yksinkertaisilla lainausmerkeillä, esim. 'c'.
Pythonissa kaikki teksti käsiteltiin merkkijonoissa, eikä siinä esim. ollut erillistä muuttujatyyppiä yksittäiselle merkille. C:ssä puolestaan ei ole varsinaista merkkijonomuuttujatyyppiä lainkaan - on ainoastaan merkeistä koostuvia taulukoita, joille on oma määrittelytapansa. Näillä taulukoilla on ennaltamäärätty pituus. "Merkkijonon" voi määritellä C:ssä char elain[5] = "aasi"; jossa numero kertoo merkkitaulukon koon ja on merkkien määrä + 1, koska lopetusmerkki '\0' lisätään tässä alustustavassa automaattisesti loppuun.
Metodi on funktio, joka on osa objektia eli objektin ominaisuus, jolla objekti usein muuttaa omaa tilaansa. Metodia kutsuttaessa käsiteltävä objekti tulee kutsun eteen: arvosanat.sort().
Kaikki suoritettavien ohjelmien käsittelemä data on tietokoneen muistissa ajon aikana. Tietokoneen muisti muodostuu muistipaikoista, joilla on muistiosoite sekä sisältö. Kaikki muistipaikat ovat saman kokoisia - jos talletettava tietomäärä on tätä suurempi, varataan useampi (peräkkäinen) muistipaikka.
Pythonissa objektit eroteltiin muuntuviin ja muuntumattomiin. Muuntumaton arvo oli sellainen, jonka sisältö ei voi muuttua - kaikki operaatiot jotka näennäisesti muuttavat arvoa tosiasiassa luovat siitä uuden kopion, joka yleensä sijaitsee uudessa muistipaikassa. Esimerkiksi merkkijonot olivat tyypillinen muuntumaton tyyppi Pythonissa. C:ssä tätä erottelua ei tarvita, koska muuttujien ja muistipaikkojen suhde on tiiviimpi - sama muuttuja osoittaa koko ohjelman suorituksen ajan tiettyyn muistipaikkaan.
Objekti, joskus myös olio, on Pythonissa yleistä terminologiaa. Kutsuimme objekteja pääasiassa arvoiksi alkeiskurssilla, mutta Pythonissa kaikkea voi käsitellä objekteina - tämä tarkoittaa, että mihin tahansa voidaan viitata muuttujilla (esim. funktion voi sijoittaa muuttujaan). Objekti-termiä käytetään tyypillisesti oliopohjaisissa kielissä (kuten Python). C ei kuulu tähän joukkoon.
Ohjausrakenne on yleisnimitys koodirakenteille, jotka hallitsevat jollain tavalla ohjelman suorituksen kulkua. Näihin rakenteisiin lukeutuvat ehtorakenteet sekä toistorakenteet. Myös poikkeusten käsittely voidaan lukea tähän joukkoon.
Koodin optimointi tarkoittaa sitä, että sen suorituskykyä parannetaan tyypillisesti joko vähentämällä aikaa, joka sen suoritukseen kuluu tai vähentämällä muistin käyttöä. Optimoinnista on hyvin tärkeää ymmärtää, että sitä ei koskaan kannata tehdä jos ei ole pakko - optimointia siis tehdään vasta kun koodi oikeasti toimii hitaasti tai kuluttaa liikaa muistia. Optimointia ei myöskään kannata tehdä sokkona - koodista tulee ensin tunnistaa mitkä ovat sen pullonkaulat eli ne osat jotka tuhlaavat eniten resursseja.
Osoitin (pointer) on C:ssä erityinen muuttujatyyppi. Osoitinmuuttuja sisältää muistiosoitteen, josta varsinainen arvo löytyy - ne toimivat siis tietyllä tapaa kuin Pythonin muuttujat. Muuttuja määritellään osoittimeksi lisäämällä tyypin perään * esittelyrivillä, esim. int* luku_os luo luku_os-muuttujan, joka on osoitin int-tyyppiseen arvoon. Osoittimen osoittaman muistialueen sisällön voi hakea käyttöön merkinnällä *luku_os ja vastaavasti jonkin muuttujan muistipaikan osoitteen saa merkinnällä &luku. Osoittimille on omistettu kokonainen materiaali (4).
Otsikkotiedosto on .h-päätteellä merkitty tiedosto, joka sisältää otsikkotiedot (funktioiden prototyypit, tietotyyppien määrittelyt yms) saman nimiselle .c-tiedostolle.
Otsikkotiedot ovat C-koodissa ja erityisesti kirjastojen yhteydessä eräänlainen muotti koodista. Tyypillisen otsikkotieto on funktion prototyyppi, jolla kerrotaan mitä funktio palauttaa ja mitä argumentteja sille annetaan. Rivi on sama kuin funktion varsinainen määrittely. Muita otsikkotietoja ovat mm. tietotyyppien ja vakioiden määrittelyt. Otsikkotiedot voivat sijaita kooditiedoston alussa, mutta erityisesti kirjastojen osalta ne ovat yleensä erillisessä .h-tiedostossa.
Paikanpidin on merkkijonojen muotoilussa käytetty termi, jolla esitetään kohta merkkijonossa, johon sijoitetaan esim. muuttujan arvo ohjelman suorituksen aikana. Pythonissa format-metodia käytettäessä paikanpitimiä merkittiin aaltosulkeilla (esim. {:.2f}). C:ssä käytetään %-merkkiä jota seuraa paikanpitimen määrittely, josta erityisen tärkeä osa on muuttujatyypin määrittely. Esimerkiksi "%c" ottaa vastaan char-tyyppisen muuttujan.
Paluuarvo on nimitys arvolle tai arvoille jotka funktio palauttaa kun sen suoritus päättyy. C:ssä funktioilla voi olla vain yksi paluuarvo, Pythonissa niitä voi olla useita. Koodia lukiessa paluuarvoa voi käsitellä päässään siten, että funktiokutsun paikalle sijoitetaan funktion paluuarvo sen jälkeen kun funktio on suoritettu.
Parametri on funktion määrittelyssä nimetty muuttuja. Parametreihin sijoitetaan funktion saamat argumentit. Parametri on siis nimitys jota käytetään kun puhutaan arvojen siirtymisestä funktion näkökulmasta. Tätä erottelua ei aina tehdä, vaan joskus puhutaan pelkästään argumenteista.
Poikkeus on ohjelmointikielessä määritelty virhetilanne. Poikkeuksella on tyyppi (esim. TypeError), jota voi käyttää poikkeuksen käsittelyssä ohjelman sisällä sekä myös apuna virhetilanteen ratkaisussa. Tyypillisesti poikkeukseen liitetään myös viesti, joka kertoo mistä ongelmassa on kyse.
Prototyyppi määrittelee funktion paluuarvon tyypin, nimen sekä kaikki argumentit ennen funktion varsinaista esittelyä. Kunkin funktion prototyypin tulisi löytyä joko kooditiedoston alusta tai erillisestä otsikkotiedostosta (.h). Prototyypin määrittely on kopio funktion varsinaisesti määrittelyrivistä.
Pythonin for-silmukka vastaa toiminnaltaan useimmissa kielissä olevaa foreach-silmukkaa. Se käy läpi sekvenssin -esim. listan - jäsen kerrallaan, ottaen kulloinkin käsittelyssä olevan jäsenen talteen silmukkamuuttujaan. Silmukka loppuu, kun iteroitava sekvenssi päättyy.
Merkkijonojen format-metodi on Pythonissa tehokas tapa sisällyttää muuttujien arvoja tulostettavaan tai tallennettavaan tekstiin. Merkkijonoon määritetään paikanpitimiä (esim: {:.2f}) joihin sijoitetaan format-metodin argumentit.
Python-funktiolla voi olla valinnaisia parametreja, joilla on asetettu oletusarvo. Argumenttien arvot siirtyvät parametreihin viittauksen kautta, joten funktion sisällä käsitellyt arvot ovat samoja kuin sen ulkopuolella käsitellyt - niillä on vain eri nimet. Python-funktiolla voi olla useita paluuarvoja.
Pythonin import-lauseella otettiin käyttöön moduuleja/kirjastoja - joko Pythonin mukana tulevia, muualta ladattuja tai itsekirjoitettuja. Pythonin import-lauseelle erityistä on, että oletuksena tuotuihin funktioihin ym. päästään käsiksi moduulin nimen kautta (esim. math.sin. C:ssä importia vastaa include, ja se tuo nimet suoraan ohjelman omaan nimiavaruuteen.
Interaktiivinen Python-tulkki tai Python-konsoli on ohjelma, johon voi kirjoittaa Python-koodirivejä. Nimitys "interaktiivinen" tulee siitä, että koodirivi suoritetaan välittömästi sen syöttämisen jälkeen, ja ohjelma näyttää käyttäjälle koodirivin tuottaman paluuarvon (esim. matemaattisen operaation tuloksen).
Pythonin lista osoittautui Ohjelmoinnin alkeissa hyvin tehokkaaksi työkaluksi. Se on järjestetty kokoelma arvoja. Listan monikäyttöisyys johtuu siitä, että sen koko on dynaaminen (eli suorituksen aikana muuttuva) minkä lisäksi se voi sisältää mitä tahansa arvoja - myös sekaisin. Samassa listassa voi siis olla useita erityyppisiä arvoja. Listat voivat tietenkin sisältää myös listoja tai muita tietorakenteita jne.
Kuten Ohjelmoinnin alkeissa opittiin, Python-muuttuja on viittaus arvoon, eli yhteys muuttujan nimen ja tietokoneen muistissa olevan arvon välillä. Python-muuttujilla ei ole tyyppiä, mutta arvoilla on. Arvon kelpaavuus kokeillaan koodia suorittaessa tilannekohtaisesti. Tässä suhteessa ne siis eroavat toiminnaltaan C:n muuttujista, ja niiden toiminta muistuttaa usein enemmän C:n osoittimia.
Pythonissa pääohjelma on se osa koodia, joka suoritetaan kun ohjelma käynnistetään. Pääohjelma sijaitsee tyypillisesti koodin lopussa, ja useimmiten if __name__ == "__main__":-lauseen alla. C:ssä ei ole varsinaista pääohjelmaa, siinä suoritus aloitetaan oletuksena main-nimisestä funktiosta.
Python-tulkki on ohjelma, joka muuttaa Python-koodin tietokoneelle annettaviksi ohjeiksi. Se vastaa niin kooditiedostojen kuin myös interaktiiviseen Python-tulkkiin kirjoitettujen komentojen suorittamisesta. Tällä kurssilla sanalla tulkki viitataan kuitenkin useimmiten nimenomaan interaktiiviseen Python-tulkkiin.
Pääfunktio on C:ssä ohjelman aloituspiste ja se korvaa Pythonista tutun pääohjelman. Oletuksena pääfunktion nimi on main ja se määritellään yksinkertaisimmillaan int main().
Resurssi viittaa laitteiston käytössä olevaan prosessoritehoon, muistiin, oheislaitteet jne. Se käsittää siis kaikki rajoitteet sille millaista ohjelmakoodia voidaan ajaa sekä sen, mitä ohjelmakoodilla voidaan tehdä. Tietokoneilla resurssit ovat ohjelmointiopiskelijan näkökulmasta aika rajattomat, mutta sulautetuilla järjestelmillä rajat voivat hyvinkin tulla vastaan.
C käyttää staattista tyypitystä. Se tarkoittaa sitä, että muuttujien tyypit määritellään kun ne luodaan ja muuttujaan ei voida sijoittaa erityyppistä arvoa. Lisäksi arvon kelvollisuus määritellään koodia suorittaessa sen tyypin perusteella (tai oikeastaan tämä tehdään jo käännösvaiheessa). Pythonissa taas käytetään dynaamista eli ankkatyypistystä.
Syntaksi (engl. syntax) on koodin kielioppi. Esimerkiksi Pythonin syntaksi määrittää, millainen teksti on tulkittavissa Python-koodiksi. Jos teksti ei noudata koodin syntaksia, sitä ei voida suorittaa tai C:n tapauksessa kääntää. Syntaksi antaa myös koodaajalle tietoa siitä, missä muodossa halutunlainen ohje tulee antaa.
Taulukko (array) on ohjelmointikielissä yleinen tietorakenne, joka sisältää useita (yleensä) samantyyppisiä arvoja. C:n taulukot ovat staattisia - niiden koko tulee määritellä taulukon esittelyn yhteydessä - ja taulukossa voi olla vain samantyyppisiä muuttujia (myös tyyppi määritellään esittelyssä).
Yhden muistipaikan koko on yksi tavu (byte) - tyypillisesti 8 bittiä. Tavu on siis pienin yksikkö joka voidaan osoittaa tietokoneen muistista. Muuttujien tyyppien varaamat muistialueet lasketaan tavuissa.
Terminaali, komentokehote ja komentorivi ovat eri nimiä käyttöjärjestelmän tekstipohjaiselle käyttöikkunalle. Windowsissa komentoriville pääsee kun kirjoittaa suorita...-ikkunaan cmd. Komentorivillä annetaan tekstikomentoja käyttöjärjestelmälle. Tällä kurssilla pääasiassa siirrytään cd-komennolla hakemistosta toiseen ja käytetään kääntäjää kooditiedostojen kääntämiseen sekä suoritetaan käännettyjä koodeja.
Tietorakenne on yleisnimitys kokoelmille jotka sisältävät useita arvoja. Pythonissa näitä olivat mm. lista, monikko ja sanakirja. C:ssä taas yleisimmät tietorakenteet ovat taulukot (array) ja tietueet (struct).
Tietokoneen muistissa oleva data on pelkästään bittejä, mutta muuttujilla on tyyppi. Tyyppi kertoo millä tavalla muistissa olevat bitit pitää tulkita. Se kertoo myös kuinka suuresta määrästä bittejä muuttujan arvo muodostuu. Tyyppejä ovat esim int, float ja char.
Tyyppimuunnos on operaatio jossa muuttuja muutetaan toisentyyppiseksi. Alkeiskurssilla tätä tehtiin pääasiassa int- ja float-funktioilla. C:ssä tyyppimuunnos merkitään hieman toisin: liukuluku = (float) kokonaisluku. Huomioitavaa on myös, että operaation tulos voidaan tallentaa ainoastaan muuttujaan jonka tyyppi on kohdetyyppiä (esimerkissä float). Pythonissa nähdyt luku = int(luku)-temput eivät siis onnistu.
Varoitusviesti on ilmoitus siitä, että ohjelman suorituksessa tai - erityisesti tällä kurssilla - sen kääntämisessä kohdattiin jotain epäilyttävää, joka saattaa johtaa virhetilanteisiin, mutta ei suoraan estä ohjelman käyttöä. Yleisesti ottaen kaikki varoitukset on syytä korjata ohjelman toiminnan vakauttamiseksi.
Virheviestiksi kutsutaan tietokoneen antamaa virheilmoitusta joko koodia kääntäessä tai ohjelmaa suorittaessa. Virheviesti tyypillisesti sisältää tietoa kohdatusta ongelmasta ja sen sijainnista.
C:ssä main-funktio on ohjelman suorituksen aloituspiste kun ohjelma käynnistetään. Ohjelman komentoriviargumentit tulevat main-funktiolle (mutta niitä ei ole pakko vastaanottaa), ja sen palautusarvon tyyppi on int. Lyhimmillään main-funktion voi siis määritellä: int main().
C:ssä yksi tulostustapa on printf-funktio, joka muistuttaa pääasiassa Pythonin print-funktiota. Sille annetaan tulostettava merkkijono, sekä lisäksi merkkijonoon sijoitettavat arvot mikäli on käytetty paikanpitimiä. Toisin kuin Pythonin print, printf ei automaattisesti lisää rivinvaihtoa, joten loppuun on yleensä syytä lisätä \n.
Silmukoista while pohjautuu toistoon ehdon tarkastelun kautta - silmukan sisällä olevaa koodilohkoa suoritetaan niin kauan kuin silmukalle annettu ehto on tosi. Ehto määritetään samalla tavalla kuin ehtolauseissa, esim: while (summa < 21).