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C语言的来世与今生

风清云淡话编程 82

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C语言是一门通用的,模块化,程序化的编程语言,被广泛应用于操作系统和应用软件的开发。由于其高效和可移植性,适应于不同硬件和软件平台,深受开发员的青睐。今天我们谈谈C语言的来世与今生。

C语言是一门面向过程的计算机编程语言

C语言是一门面向过程的计算机编程语言,提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、仅产生少量的机器码。更重要的是不像C#、Java、VB等语言一样,不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。C#编程语言,需要.net frame环境支持;Java语言需要Java虚拟机环境;VB需要一些动态库运行库支持。

B语言的诞生

要说起C语言的诞生,就不得不提到B语言。1967年,剑桥大学的Martin Richards对CPL语言进行了简化,于是产生了BCPL(Basic Combined Programming Language)语言,也就是B语言。

C语言的诞生

C语言的诞生,很具有戏剧性。上世纪60年代某一天,美国AT&T公司贝尔实验室的研究员肯·汤普森,他闲来无事,想玩玩游戏,而且是是他自己编的,模拟在太阳系航行的电子游戏——Space Travel。于是,找到了台空闲的小型计算机——PDP-7。可偏偏这台电脑没有操作系统,怎么办?不愧是大伽,不信邪,就写一个呗。1969年,以B语言为基础,他设计出很简单且很接近硬件的B语言,并且用B语言写了初版UNIX操作系统(那时叫UNICS)。1971年,同样酷爱Space Travel的丹尼斯·里奇,也为了能早点儿玩上游戏,也加入了汤普森的开发项目,合作开发UNIX。1972年,丹尼斯·里奇在B语言的基础上最终设计出了一种新的语言,他取了BCPL的第二个字母作为这种语言的名字,于是C语言,就这样诞生了。

C语言的发展

1973年初,C语言的主体完成。这哥俩就迫不及待地用它完全重写了UNIX。此时,他们开发UNIX和C语言已经着魔了,早就忘记了那个游戏“Space Travel”。随着UNIX的发展,C语言自身也在不断地完善。他们不但考虑C语言在UNIX环境中使用,还考虑到可以移植到其他类型的计算机上使用。C语言强大的移植性,可以说与生俱来。1977年,丹尼斯·里奇发表了《可移植的C语言编译程序》的C语言编译文本。

1978年,丹尼斯·里奇和布莱恩·科尔尼干(Brian Kernighan)出版了一本书,名叫《The C Programming Language》(中文译名为《C程序设计语言》)。这本书被C语言开发者们称为“K&R”,很多年来被当作C语言的非正式的标准说明。人们称这个版本的C语言为“K&R C”。这本书曾经是多少编程爱好者的C语言的入门。国内的编程爱好者,可能是从谭浩强编写的《C程序程序设计》开始入门的。

ANSI C标准的诞生

1970到80年代,C语言被广泛应用,从大型主机到小型微机,也衍生了C语言的很多不同版本。于是在1982年,很多有识之士和美国国家标准协会(ANSI)已经意识到,必须建立C语言的标准,C语言才能健康地发展。于是成立了C标准委员会,委员会由硬件厂商、编译器及其他软件工具生产商、软件设计师、顾问、学术界人士、C语言作者和应用程序员组成。1989年,ANSI发布了第一个完整的C语言标准——ANSI X3.159-1989,简称“C89”,不过人们也习惯称其为“ANSI C”。

C90标准的诞生

后来 ANSI 把这个标准提交到 ISO(国际化标准组织),1990年被 ISO 采纳为国际标准,称为ISO C。ISO官方给予的名称为:ISO/IEC 9899,又因为这个版本是1990年发布的,因此也被称为C90。其实C90标准和C89一模一样,一字没改。

C99标准的诞生

1999年,在做了一些必要的修正和完善后,ISO发布了新的C语言标准,命名为ISO/IEC 9899:1999,简称“C99”。

C11标准的诞生

2011年12月8日,ISO又正式发布了新的标准,称为ISO/IEC9899:2011,简称为“C11”。

C18标准的诞生

2018年6月,ISO发布了ISO/IEC9899:2018,简称“C18”(或“C17”)。C18标准没有引入新的语言特性,只对C11进行了补充与修正。

C23标准的诞生

2022年9月3日,ISO于Open Standards(计算机标准开放组织)网站上发布了新的C语言标准定稿,称为 ISO/IEC 9899:2023,简称“C23”。

C语言的优点

C语言是普适性最强的一种计算机程序编辑语言,它不仅可以发挥出高级编程语言的功用,还具有汇编语言的优点,因此相对于其它编程语言,它具有自己独特的特点。概括起来有三点:

(1)广泛性。C语言的运算范围的大小直接决定了其优劣性。C语言中包含了34种运算符,因此运算范围要超出许多其它语言,此外其运算结果的表达形式也十分丰富。此外,C语言包含了字符型、指针型等多种数据结构形式,适用范围很广,因此,更为庞大的数据结构运算它也可以轻松应付。另外可移植性、跨平台编译等是它广泛性的另外一个优点。

(2)简洁性。9类控制语句和32个关键字是C语言所具有的基础特性,使得其在计算机应用程序编写中具有广泛的适用性,不仅可读性强,而且操作性强,这样提高程序员的工作效率,同时还能够支持高级编程。

(3)结构完善。C语言是一种结构化语言,它可以通过组建模块单位的形式实现模块化的应用程序,在系统描述方面具有显著优势,能够适应多种不同的编程要求,且执行效率高。只比汇编语言代码生成的目标程序效率低10%-20%

C语言的缺点

当然。这个它也有它的不足。主要有两点。

第一、C语言的缺点主要表现为数据的封装性弱,这就致使C在数据的安全性上有很大缺陷。

第二、C语言的语法限制不太严格,对变量的类型约束不严格,影响程序的安全性,对数组下标越界不作检查等。这就提高了C语言掌握的难度,也给程序运行的稳定性带来隐患。

总结

在编程领域中,C语言的运用非常之多,它兼顾了高级语言和汇编语言的优点,相较于其它编程语言具有较大优势。计算机系统设计以及应用程序编写是C语言应用的两大领域。同时,C语言的普适较强,在许多计算机操作系统中都能够得到适用,且提高效率显著。

目前很多系统软件和桌面应用程序都采用C语言进行开发。例如第一个使用高级语言设计成套系统,它使用的编程语言就是C语言,因为C语言能直接操作及其硬件;在嵌入式系统应用程序和驱动程序的最佳选择,同样的还有编译器开发,使用C语言开发的编译器;现在非常流行的python的很多模块使用C语言开发优化;photoshop的很多组件是也使用C语言;在数据库领域,目前使用广泛的一个数据库之一mysql,也是使用C来开发。

上世界90年代初期,笔者开始自学C语言,其中艰辛,只有自己知道,确实难学。现在回忆,也有一些成绩,确实一段美好的回忆。当然C语言,或许月承载着你过去的美好的回忆。欢迎粉丝们在评论区回忆和讨论。

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