历史
C语言最初是作为Unix系统的开发工具而发明的。
年,美国贝尔实验室的肯·汤普森(KenThompson)与丹尼斯·里奇(DennisRitchie)一起开发了Unix操作系统。Unix是用汇编语言写的,无法移植到其他计算机,他们决定使用高级语言重写。但是,当时的高级语言无法满足他们的要求,汤普森就在BCPL语言的基础上发明了B语言。
年,丹尼斯·里奇和布莱恩·柯林汉(BrianKernighan)又在B语言的基础上重新设计了一种新语言,这种新语言取代了B语言,所以称为C语言。
年,整个Unix系统都使用C语言重写。此后,这种语言开始快速流传,广泛用于各种操作系统和系统软件的开发。
年,美国国家标准协会(ANSI)正式将C语言标准化,标志着C语言开始稳定和规范化。
几十年后的今天,C语言依然是最广泛使用、最流行的系统编程语言之一,Unix和Linux系统现在还是使用C语言开发。
C语言的特点
C语言能够长盛不衰、广泛应用,主要原因是它有一些鲜明的特点。
(1)低级语言
C语言能够直接操作硬件、管理内存、跟操作系统对话,这使得它是一种非常接近底层的语言,也就是低级语言,非常适合写需要跟硬件交互、有极高性能要求的程序。
(2)可移植性
C语言的原始设计目的,是将Unix系统移植到其他计算机架构。这使得它从一开始就非常注重可移植性,C程序可以相对简单地移植到各种硬件架构和操作系统。
除了计算机,C语言现在还是嵌入式系统的首选编程语言,汽车、照相机、家用电器等设备的底层系统都是用C语言编程,这也是因为它良好的可移植性。
()简单性
C语言的语法相对简单,语法规则不算太多,也几乎没有语法糖。一般来说,如果两个语法可以完成几乎相同的事情,C语言就只会提供一种,这样大大减少了语言的复杂性。
而且,C语言的语法都是基础语法,不提供高级的数据结构,比如C语言没有“类”(class),复杂的数据结构都需要自己构造。
(4)灵活性
C语言对程序员的限制很少。它假设程序员知道自己在干嘛,不会限制你做各种危险的操作,你干什么都可以,后果也由自己负责。
C语言的哲学是“信任程序员,不要妨碍他们做事”。比如,它让程序员自己管理内存,不提供内存自动清理功能。另外,也不提供类型检查、数组的负索引检查、指针位置的检查等保护措施。
表面上看,这似乎很危险,但是对于高级程序员来说,却有了更大的编程自由。不过,这也使得C语言的debug不太容易。
(5)总结
上面这些特点,使得C语言可以写出性能非常强、完全发挥硬件潜力的程序,而且C语言的编译器实现难度相对较低。但是另一方面,C语言代码容易出错,一般程序员不容易写好。
此外,当代很多流行语言都是以C语言为基础,比如C++、Java、C#、JavaScript等等。学好C语言有助于对这些语言加深理解。
C语言的版本
历史上,C语言有过多个版本。
(1)K&RC
KRC指的是C语言的原始版本。8年,C语言的发明者丹尼斯·里奇(DennisRitchie)和布莱恩·柯林汉(BrianKernighan)合写了一本著名的教材《C编程语言》(TheCprogramminglanguage)。由于C语言还没有成文的语法标准,这本书就成了公认标准,以两位作者的姓氏首字母作为版本简称“KRC”。
(2)ANSIC(又称C89或C90)
C语言的原始版本非常简单,对很多情况的描述非常模糊,加上C语法依然在快速发展,要求将C语言标准化的呼声越来越高。
年,美国国家标准协会(ANSI)制定了一套C语言标准。年,国际标准化组织(ISO)通过了这个标准。它被称为“ANSIC”,也可以按照发布年份,称为“C89或C90”。
()C95
年,美国国家标准协会对年的那个标准,进行了补充,加入多字节字符和宽字符的支持。这个版本称为C95。
(4)C99
C语言标准的第一次大型修订,发生在年,增加了许多语言特性,比如双斜杠(//)的注释语法。这个版本称为C99,是目前最流行的C版本。
(5)C11
年,标准化组织再一次对C语言进行修订,增加了Unicode和多线程的支持。这个版本称为C11。
(6)C17
C11标准在年进行了修补,但发布是在年。新版本只是解决了C11的一些缺陷,没有引入任何新功能。这个版本称为C17。
(7)C2x
标准化组织正在讨论C语言的下一个版本,据说可能会在年通过,到时就会称为C2。
C语言的编译
C语言是一种编译型语言,源码都是文本文件,本身无法执行。必须通过编译器,生成二进制的可执行文件,才能执行。编译器将代码从文本翻译成二进制指令的过程,就称为编译阶段,又称为“编译时”(