Ohjelmointi tarkoittaa tietokone-ohjelman kirjoittamista. Tietokone suorittaa vain konekielisiä ohjelmia. Konekieli on ihmiselle vaikeaselkoista, joten ihmiset eivät kirjoita ohjelmia konekielellä vaan jollakin ohjelmointikielellä. Tätä ihmisen kirjoittamaa "tekstiä" kutsutaan lähdekoodiksi (tai koodiksi). Tämän vuoksi ohjelman kirjoittamista kutsutaan myös koodaamiseksi.

Kuten sanottu tietokone ei siis osaa suorittaa ihmisen kirjoittamaa lähdekoodia, vaan se on ensin muutettava konekieliseksi. Muuttaminen voi tapahtua joko kääntäjän tai tulkin avulla. Kääntäminen tarkoittaa sitä, että kääntäjäksi kutsuttu tietokone-ohjelma lukee lähdekoodin sisältävän tiedoston ja muodostaa sen perusteella uuden tiedoston, joka on konekielinen. Tämä konekielinen tiedosto voidaan nyt suorittaa tietokoneella, eikä sen suorittamiseksi tarvita enää lähdekoodia, eikä kääntäjää. Kääntäjän muodostama konekielinen tiedosto voidaan siirtää toiseen koneeseen ja suorittaa siinä vaikkei tässä koneessa ole mainittua kääntäjää eikä lähdekoodia.

Tulkitseminen tarkoittaa sitä, että uuttaa erillistä tiedostoa (konekielistä) ei muodosteta, vaan aina kun ohjelma suoritetaan tulkki lukee lähdekoodin ja antaa konekielisen koodin tietokoneen suoritettavaksi ikään kuin lennosta. Tällä tavalla luodun sovelluksen voi suorittaa vain koneessa, jossa on mainittu tulkki.

Osa ohjelmointikielistä on käännettäviä ja osa tulkittavia. Käännettäviä ohjelmointikieliä ovat mm. C, C++, C#, Java. Tulkittavia ovat mm. Python, PHP, JavaScript.

Tietokone ohjelman eli sovelluksen kannalta tietokoneen keskeisimmät osat ovat prosessori, kiintolevy ja keskusmuisti (RAM). Käyttäjän kirjoittama lähdekoodi ja kääntäjän tuottama konekielinen tiedosto tallennetaan kiintolevylle, jossa tiedostot säilyvät myös koneen sammuttamisen jälkeen. Kun ohjelma käynnistetään se (tai osa siitä) ladataan keskusmuistiin. Keskusmuisti on jaettu tavun(8 bittiä) kokoisiin lohkoihin eli muistipaikkoihin. Suoritin suorittaa ohjelmaa lukemalla peräkkäisiä muistipaikkoja alueelta johon ohjelmakoodi on tallennettu, ja tulkitsemalla lukemansa bittijonot konekielisiksi käskyiksi. Kullakin muistipaikalla on osoite, joita tarvitaan kertomaan suorittimelle mistä muistipaikasta sen tulee kulloinkin lukea tietoa.

Oheinen kuva havainnollistaa keskumuistin rakennetta ja muistipaikkojen osoitteita. Kuhunkin muistipaikkaan voi siis tallentaa yhden tavun eli 8 bittiä.

Seuraavassa esimerkissä luodaan merkki tyyppinen muuttuja nimeltään myVariable ja sen arvoksi sijoitetaan a kirjain. Sitten tulostetaan

• muuttujan arvo
• muuttujan osoite
• muuttujan arvo desimaalimuodossa

#include <stdio.h>

int main()
{
    char myVariable='a';
    printf("Muuttujan myVariable arvo = %c\n",myVariable);
    printf("Muuttujan myVariable osoite = %p\n",&myVariable);
    printf("Muuttujan myVariable arvo desimaalimuodossa = %d\n",myVariable);

    return 0;
}

Muuttujan myVariable arvo = a
Muuttujan myVariable osoite = 00000065eb7ff92f
Muuttujan myVariable arvo desimaalimuodossa = 97

Huomaa:

• Desimaaliluku (arkikielessä) = luku, jossa on desimaali-osa, kuten 3,14.
• Desimaalimuoto (tietotekniikassa) = kymmenjärjestelmä
• Edellä 00000065eb7ff92f on heksadesimaaliluku

i#include <stdlib.h>

int* dyn = (int*)malloc(100 * sizeof(int)); // varataan 100 intin taulukko

free(dyn); // vapautetaan varattu muisti

Lähdekoodi on ihmisen kirjoittamaa ohjelmakoodia, joka on kirjoitettu jollain ohjelmointikielellä, kuten C, Python tai Java. Se sisältää ohjelman ohjeet ja logiikan ja se täytyy kääntää tai tulkata, jotta tietokone voi suorittaa sen.

C-kieliselle lähdekoodi-tiedostolle käytetään yleensä tarkenninta .c (.cpp on yleensä C++ koodia sisältävä tiedosto). Header-tiedostojen tarkennin on .h ja niissä on kuvattu ohjelmassa käytettävien funktioiden rakenne. Funktioiden varsinainen koodi on kuitenkin .c-tiedostoissa.

Yksinkertaisesti voidaan kuvata c-sovelluksen luontia näin:

1. ns. esikääntäjä lukee .c tiedostoa ja etsii sen alussa olevia #include-rivejä ja korvaa ne kyseisten otsikkotiedostojen (.h) sisällöllä
2. C-kääntäjä ottaa esikäsitellyn lähdekoodin ja kääntää sen konekielelle, luoden objektitiedoston (.o tai .obj).
3. Linkkeri (linker) yhdistää mahdolliset useat objektitiedostot sekä kirjastot, ja tuottaa lopullisen suoritettavan tiedoston, esim. .exe Windowsissa.

#include "omaheader.h"
#include <stdio.h>

#ifndef OMAHEADER_H
#define OMAHEADER_H

// Sisältöä

#endif