در دنیای امروز که فناوری اطلاعات به سرعت در حال پیشرفت است، تسلط بر مبانی برنامه‌نویسی و سیستم‌عامل‌ها یک مزیت رقابتی بزرگ محسوب می‌شود. برنامه‌نویسی C به عنوان یکی از زبان‌های بنیادین و قدرتمند، همچنان نقش محوری در توسعه سیستم‌عامل‌ها، نرم‌افزارهای سیستمی، درایورها، سیستم‌های توکار و حتی بازی‌سازی ایفا می‌کند. از سوی دیگر، لینوکس به عنوان پرکاربردترین سیستم‌عامل برای سرورها، ابزارهای توسعه و بسیاری از دستگاه‌های هوشمند، بستر ایده‌آلی برای پیاده‌سازی و اجرای برنامه‌های C فراهم می‌آورد. این تخصص جامع از Coursera، با هدف تجهیز شما به دانش و مهارت‌های لازم برای تبدیل شدن به یک برنامه‌نویس C مسلط در محیط لینوکس طراحی شده است.

این دوره آموزشی، با رویکردی گام به گام و عملی، شما را از مفاهیم پایه‌ای زبان C به سمت مباحث پیشرفته‌تر و برنامه‌نویسی سیستمی در لینوکس هدایت می‌کند. شما نه تنها با سینتکس و ساختارهای زبان C آشنا می‌شوید، بلکه یاد می‌گیرید چگونه از ابزارهای قدرتمند خط فرمان لینوکس برای کامپایل، دیباگ و بهینه‌سازی برنامه‌های خود استفاده کنید. این تخصص برای افرادی که به دنبال یک پایه محکم در برنامه‌نویسی سیستمی هستند یا می‌خواهند وارد حوزه‌هایی مانند توسعه هسته سیستم‌عامل، امنیت سایبری، یا توسعه نرم‌افزارهای با کارایی بالا شوند، بسیار مناسب است.

این تخصص به شما امکان می‌دهد تا دانش و مهارت‌های ارزشمندی را در حوزه‌های زیر کسب کنید:

• مبانی برنامه‌نویسی C: یادگیری کامل سینتکس، انواع داده، عملگرها، ساختارهای کنترلی (شرطی و حلقه‌ها)، توابع، و آرایه‌ها.
• اشاره‌گرها و مدیریت حافظه: تسلط بر مفهوم اشاره‌گرها، تخصیص دینامیک حافظه (malloc, free, realloc)، و مدیریت کارآمد حافظه برای جلوگیری از نشت حافظه (memory leaks) و خطاهای سگمنتیشن.
• ساختمان داده‌ها: پیاده‌سازی و درک ساختمان داده‌های اساسی مانند لیست پیوندی، پشته، صف، درخت و گراف با استفاده از زبان C.
• ورودی/خروجی فایل: کار با فایل‌ها در C، شامل خواندن و نوشتن داده‌ها به فایل‌ها، و مدیریت خطاهای ورودی/خروجی.
• خط فرمان لینوکس و اسکریپت‌نویسی شل: آشنایی با دستورات ضروری لینوکس، مدیریت فایل‌ها و دایرکتوری‌ها، فرآیندها، و نوشتن اسکریپت‌های شل برای خودکارسازی وظایف.
• برنامه‌نویسی سیستمی در لینوکس: استفاده از APIهای سیستمی لینوکس برای مدیریت فرآیندها (fork, exec), ارتباط بین فرآیندی (pipes, message queues, shared memory), و برنامه‌نویسی سوکت (socket programming) برای ایجاد برنامه‌های تحت شبکه.
• دیباگ و تست: استفاده از ابزارهایی مانند GDB برای دیباگ کردن برنامه‌های C و نوشتن تست‌های واحد.
• برنامه‌نویسی موازی و همزمان: آشنایی با مفاهیم نخ‌ها (threads) و همگام‌سازی (synchronization) با استفاده از pthreads.

تکمیل این تخصص می‌تواند درهای جدیدی را به روی مسیر شغلی شما بگشاید و مهارت‌های شما را به سطح بالاتری ارتقا دهد:

• فرصت‌های شغلی گسترده: با تسلط بر C و لینوکس، شما برای نقش‌هایی مانند مهندس سیستم‌های توکار (Embedded Systems Engineer)، توسعه‌دهنده سیستم‌عامل، مهندس هسته (Kernel Engineer)، توسعه‌دهنده بک‌اند با کارایی بالا، و حتی نقش‌های مرتبط با امنیت سایبری آماده خواهید شد.
• پایه قوی برای یادگیری زبان‌های دیگر: بسیاری از زبان‌های برنامه‌نویسی مدرن مفاهیم خود را از C به ارث برده‌اند. درک عمیق C به شما کمک می‌کند تا زبان‌هایی مانند C++, Java, Python و Go را با سهولت بیشتری فرا بگیرید.
• تفکر سیستمی و حل مسئله: این دوره شما را به تفکر عمیق‌تر در مورد نحوه عملکرد کامپیوترها و سیستم‌عامل‌ها ترغیب می‌کند که برای حل مسائل پیچیده ضروری است.
• بهره‌وری بالا: C به دلیل نزدیکی به سخت‌افزار، امکان نوشتن برنامه‌های بسیار بهینه و با کارایی بالا را فراهم می‌کند. این تخصص به شما کمک می‌کند تا از این قابلیت به نحو احسن استفاده کنید.
• تجربه عملی: با تمرین‌های برنامه‌نویسی متعدد و یک پروژه نهایی، شما تجربه عملی ارزشمندی کسب خواهید کرد که در بازار کار بسیار مورد توجه است.

برای بهره‌مندی حداکثری از این تخصص، توصیه می‌شود که دانشجویان دارای پیش‌زمینه‌های زیر باشند:

• آشنایی پایه با کامپیوتر: توانایی استفاده از کامپیوتر، مرورگر وب، و مدیریت فایل‌ها.
• توانایی حل مسئله: داشتن تفکر منطقی و علاقه به حل چالش‌های فنی. اگرچه این دوره از مبانی شروع می‌کند، اما داشتن یک ذهنیت تحلیلی به پیشرفت شما کمک خواهد کرد.
• آشنایی با خط فرمان (اختیاری): اگرچه بخش‌هایی از دوره به آموزش خط فرمان لینوکس می‌پردازد، اما آشنایی قبلی با مفاهیم پایه دستورات ترمینال می‌تواند سرعت یادگیری شما را افزایش دهد.

این دوره به گونه‌ای طراحی شده است که افراد با سطوح مختلف تجربه بتوانند از آن بهره‌مند شوند، اما تعهد و پشتکار برای موفقیت در آن کلیدی است.

این تخصص معمولاً از چندین دوره مجزا تشکیل شده است که هر کدام بر جنبه خاصی از برنامه‌نویسی C و لینوکس تمرکز دارند و به صورت پیوسته دانش شما را عمق می‌بخشند. ساختار کلی آن به شرح زیر است:

۱. مبانی برنامه‌نویسی C

• معرفی زبان C و تاریخچه آن.
• تنظیم محیط توسعه در لینوکس (GCC, Make).
• انواع داده، متغیرها، ثابت‌ها و عملگرها.
• ساختارهای کنترلی: if/else, switch, for, while, do-while.
• توابع: تعریف، فراخوانی، ارسال آرگومان‌ها و مقادیر بازگشتی.
• آرایه‌ها: آرایه‌های یک‌بعدی و چندبعدی.

۲. اشاره‌گرها، آرایه‌ها و رشته‌ها

• مقدمه‌ای بر اشاره‌گرها و اهمیت آن‌ها در C.
• ارتباط بین اشاره‌گرها و آرایه‌ها.
• تخصیص حافظه دینامیک با malloc، calloc، realloc و آزاد کردن حافظه با free.
• کار با رشته‌ها و توابع استاندارد رشته‌ای (strcpy, strlen, strcmp).
• ساختارهای داده سفارشی: struct و union.

۳. ساختمان داده‌ها و الگوریتم‌های پایه

• مرور ساختمان داده‌های خطی: لیست پیوندی (Linked List)، پشته (Stack) و صف (Queue).
• درخت‌ها: درخت جستجوی دودویی (BST) و پیمایش درخت.
• معرفی الگوریتم‌های جستجو و مرتب‌سازی پایه.
• اصول طراحی الگوریتم کارآمد با C.

۴. خط فرمان لینوکس و اسکریپت‌نویسی شل

• آشنایی با محیط ترمینال لینوکس.
• دستورات اساسی مدیریت فایل و دایرکتوری (ls, cd, cp, mv, rm, mkdir).
• مدیریت فرآیندها (ps, top, kill).
• مقدمه‌ای بر اسکریپت‌نویسی شل (Bash scripting) برای خودکارسازی وظایف.
• پرونده‌های پیکربندی (configuration files) و متغیرهای محیطی.

۵. برنامه‌نویسی سیستمی با C در لینوکس

• مفاهیم سیستم‌عامل: فرآیندها، حافظه مجازی، سیستم فایل.
• مدیریت فرآیندها در لینوکس: fork، exec، wait.
• ارتباطات بین فرآیندی (IPC): pipes، message queues، shared memory، semaphores.
• برنامه‌نویسی سوکت (Socket Programming) برای ارتباطات شبکه.
• برنامه‌نویسی فایل: باز کردن، خواندن، نوشتن و بستن فایل‌ها با استفاده از فراخوان‌های سیستمی لینوکس.

۶. مباحث پیشرفته و پروژه نهایی

• معرفی برنامه‌نویسی چندنخی (Multithreading) با استفاده از pthreads.
• همگام‌سازی نخ‌ها: Mutexes و Condition Variables.
• دیباگ پیشرفته با GDB.
• مدیریت خطا و Robustness در برنامه‌های C.
• پروژه نهایی: پیاده‌سازی یک پروژه عملی که تمام مفاهیم آموخته شده در دوره را پوشش دهد، مانند یک پوسته ساده (shell)، یک سرور TCP/IP، یا یک ابزار مدیریت سیستم.

این ساختار جامع تضمین می‌کند که شما نه تنها تئوری‌های بنیادین را فرا می‌گیرید، بلکه توانایی عملی برای نوشتن، دیباگ و بهینه‌سازی برنامه‌های C در محیط لینوکس را نیز کسب خواهید کرد.

تخصص برنامه‌نویسی C با لینوکس از Coursera یک سرمایه‌گذاری ارزشمند برای آینده شغلی شما در حوزه فناوری است. این دوره با ارائه یک برنامه درسی دقیق و کاربردی، شما را به دانش و مهارت‌هایی مجهز می‌کند که در بسیاری از زمینه‌های حیاتی صنعت نرم‌افزار، از توسعه سیستم‌عامل گرفته تا امنیت و سیستم‌های توکار، ضروری هستند. با تمرکز بر مفاهیم بنیادین و ارائه پروژه‌های عملی، این تخصص به شما کمک می‌کند تا به یک برنامه‌نویس مسلط و خودکفا تبدیل شوید که توانایی حل چالش‌های پیچیده دنیای واقعی را دارد.

فرصت را غنیمت شمارید و با یادگیری این مهارت‌های اساسی، خود را برای موفقیت در بازار کار پررقابت امروز آماده کنید.