C語言簡介-創(chuàng)新互聯(lián)

1.C語言的產(chǎn)生和發(fā)展

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C語言是目前比較流行的高級程序設(shè)計(jì)語言之一。它不但具有一般高級語言的特點(diǎn)又可以像匯編語言那樣,對硬件內(nèi)存單元的位、字節(jié)直接進(jìn)行操作,其程序運(yùn)行效率高。
C語言的發(fā)展與中小型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)UNIX密不可分,它是在B語言的基礎(chǔ)上發(fā)展
起來的,其根源可以追溯到 ALGOL 60。
1960年出現(xiàn)的 ALGOL 60是一種面向問題的高級語言,它離硬件比較遠(yuǎn),不宜用來編寫系統(tǒng)程序。1963年英國劍橋大學(xué)推出了 CPL(Combined Programming Language)語言.CPL語言在 ALGOL60的基礎(chǔ)上接近硬件一些,但規(guī)模比較大1967 年英國劍橋大學(xué)的 Matin Richards 對CPL 語言作了簡化,推出了BCPL( Basic Combined ProgrammingLanguage）語言。
UNIX系統(tǒng)的早期版本是用匯編語言編寫的。因匯編語言的可讀性和可移植性差、編程困難等原因,1970年UNIX的開發(fā)者一美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的 Ken Thompson 以 BCPL語言為基礎(chǔ),作了進(jìn)一步簡化,設(shè)計(jì)出了非常簡單而且接近硬件的B語言(取 BCPL.的第一個字母),并用B語言編寫了UNIX操作系統(tǒng)和絕大多數(shù)上層實(shí)用程序。
B語言依賴于機(jī)器,過于簡單,功能有限。為了克服B語言的局限,1972年貝爾實(shí)驗(yàn)室的D. M. Ritchie 在B語言的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了C語言(取 BCPL的第二個字母),
C語言既保持了BCPL和B語言的優(yōu)點(diǎn)(精練、接近硬件),又克服了它們的缺點(diǎn)(過于簡單、數(shù)據(jù)無類型等)。C語言最初只是為了描述和實(shí)現(xiàn)UNIX操作系統(tǒng)提供一種工作語言而設(shè)計(jì)的。1973年,K. Thompson和D. M. Ritchie合作把 UNIX的90%以上內(nèi)核用C改寫(即 UNIX第5版)。
后來,他們對C語言多次作了改進(jìn),到1975 年 UNIX第6版公布后,C語言的突出優(yōu)點(diǎn)引起了人們普遍注意。1977年出現(xiàn)了不依賴于具體機(jī)器的C語言編譯文本《可移植C語言編譯程序》,使得把C移植到其他機(jī)器時所需做的工作大大簡化了。到了20世紀(jì)80年代,C開始進(jìn)入其他操作系統(tǒng),并很快在各類大、中、小和微型計(jì)算機(jī)上得到了廣泛使用,成為當(dāng)代最優(yōu)秀的程序設(shè)計(jì)語言之一。
?以 1978年發(fā)表的UNIX第7版中的C編譯程序?yàn)榛A(chǔ), Brian W. kernighan 和 Denni?M.Ritchie(合稱K&R)合著了影響深遠(yuǎn)的名著 The C Programming Language,該書中介紹的C語言后來被稱為標(biāo)準(zhǔn)C,成為廣泛使用的C語言版本的基礎(chǔ)。1983 年,美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ANSD)根據(jù)C語言問世以來各種版本對 C的發(fā)展和擴(kuò)充,制定了新的標(biāo)準(zhǔn),稱為 ANSI C.。 ANSI C 比原來的標(biāo)準(zhǔn)C有了很大的發(fā)展。1988年K8R修改了他們的經(jīng)典著作,按照 ANSI C標(biāo)準(zhǔn)重寫了該書。1987年,ANSI 又公布了新的標(biāo)準(zhǔn) 87ANSI C。目前流行的C編譯系統(tǒng)都是以它為基礎(chǔ)的。現(xiàn)在廣泛適用于PC的C語言編譯系統(tǒng)有MS-DOS下的 Turbo C, Microsoft C, Borland C和 Quick C等，這些版本的c語言都是大同小異的。
?隨著面向?qū)幊碳夹g(shù)的出現(xiàn),在進(jìn)一步擴(kuò)充和完善C語言的基礎(chǔ)上,又出現(xiàn)了C++,Java, C++等面向?qū)ο笳Z言(第四代語言)是C語言的發(fā)展。但是C是C++的基礎(chǔ),C++語言和C語言在很多方面是兼容的。掌握了C語言,進(jìn)一步學(xué) C++就能以一種熟悉的語法來學(xué)習(xí)面向?qū)ο笳Z言,可達(dá)到事半功倍的目的。
2. C語言的特點(diǎn)
C語言相對于其他高級語言而言有很多優(yōu)點(diǎn),下面概括介紹其主要特點(diǎn)。
(1)語言簡潔緊湊,使用方便靈活,運(yùn)算符豐富
C語言共有32個關(guān)鍵字,9種控制語句,它們構(gòu)成了C語言的全部指令。C程序比其
他程序簡練,源程序短,所采用的表達(dá)方式簡潔,書寫形式自由,主要用小寫字母表示,壓
縮了一切不必要的成分。
C 語言的運(yùn)算符包含的范圍很廣泛,共有34種運(yùn)算符。C語言把括號、賦值、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換等都作為運(yùn)算符處理,從而使C的運(yùn)算類型極其豐富。表達(dá)式類型多樣化，靈活使用各種運(yùn)算符可以實(shí)現(xiàn)在其他高級語言中難以實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算。
(2)C語言表達(dá)能力強(qiáng)。
C語言可以完成通常要要由機(jī)器指令來實(shí)現(xiàn)的普通算術(shù)及邏輯運(yùn)算,它可以直接處理字符、數(shù)字、地址,能進(jìn)行位操作,能實(shí)現(xiàn)匯編語言的大部分功能。
(3)C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富,具有現(xiàn)代語言的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
?C語言具有豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其數(shù)據(jù)類型除了整型、實(shí)型、字符型、數(shù)組類型、指針類型等基本數(shù)據(jù)類型外,還可構(gòu)造結(jié)構(gòu)體類型、共用體類型等數(shù)據(jù)類型,能用來實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如鏈表、樹、棧等)的運(yùn)算。其指針類型數(shù)據(jù)使用起來比 PASCAL 更為靈活、多樣。
(4)C語言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言。
? 結(jié)構(gòu)化程序結(jié)構(gòu)清晰、可讀性強(qiáng),代碼質(zhì)量和運(yùn)行效率高。C語言具有功能極強(qiáng)的選擇、循環(huán)等結(jié)構(gòu)化控制語句(如 if—else 語句、,while 語句、do while 語句for語句)。? ?函數(shù)是構(gòu)成C語言的基本單位,C語言是以函數(shù)形式提供給用戶的,用函數(shù)作為程序模塊以實(shí)現(xiàn)程序的模塊化。因此,C語言是結(jié)構(gòu)化的理想語言,符合現(xiàn)代編程風(fēng)格要求。
(5)C語言可直接對硬件進(jìn)行操作。
? C語言可以直接訪問物理地址,能進(jìn)行位(bit)操作,能實(shí)現(xiàn)匯編語言的大部分功能,可以直接對硬件進(jìn)行操作。
(6)生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高,程序執(zhí)行效率高。
相對于匯編語言而言,許多高級語言的代碼效率要低得多,但C語言則不然。據(jù)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)表明,針對同一問題,語言的代碼效率只比匯編語言低10%
(7)用C語言寫的程序可移植性好(與匯編語言相比)。
移植是指程序以一午杯境不加改効成箱加政効就可以在兄一不境中返行。C語言標(biāo)準(zhǔn)化程度高,其編譯系統(tǒng)已在多種計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn),因此C語言程序的移植非常容易,基本不做修改就能用于各種型號的計(jì)算機(jī)和各種操作系統(tǒng)。

但C語言也存在明顯的缺點(diǎn)：一是C語言對數(shù)據(jù)幾乎不加任何封裝運(yùn)用，這在數(shù)據(jù)安全方面存在極大缺陷（這也是C和C++的一大區(qū)別）；二是C語言的語法限制不嚴(yán)格，對變量的類型約束較寬松，影響程序的安全性，比如，對數(shù)組下標(biāo)不做檢查等。

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