1.C語(yǔ)言的產(chǎn)生和發(fā)展
C語(yǔ)言是目前比較流行的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一。它不但具有一般高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)又可以像匯編語(yǔ)言那樣,對(duì)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(yǔ)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(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展
起來(lái)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(wèn)題的高級(jí)語(yǔ)言,它離硬件比較遠(yuǎn),不宜用來(lái)編寫(xiě)系統(tǒng)程序。1963年英國(guó)劍橋大學(xué)推出了 CPL(Combined Programming Language)語(yǔ)言.CPL語(yǔ)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(guó)劍橋大學(xué)的 Matin Richards 對(duì)CPL 語(yǔ)言作了簡(jiǎn)化,推出了BCPL( Basic Combined ProgrammingLanguage）語(yǔ)言。
UNIX系統(tǒng)的早期版本是用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的。因匯編語(yǔ)言的可讀性和可移植性差、編程困難等原因,1970年UNIX的開(kāi)發(fā)者一美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的 Ken Thompson 以 BCPL語(yǔ)言為基礎(chǔ),作了進(jìn)一步簡(jiǎn)化,設(shè)計(jì)出了非常簡(jiǎn)單而且接近硬件的B語(yǔ)言(取 BCPL.的第一個(gè)字母),并用B語(yǔ)言編寫(xiě)了UNIX操作系統(tǒng)和絕大多數(shù)上層實(shí)用程序。
B語(yǔ)言依賴于機(jī)器,過(guò)于簡(jiǎn)單,功能有限。為了克服B語(yǔ)言的局限,1972年貝爾實(shí)驗(yàn)室的D. M. Ritchie 在B語(yǔ)言的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了C語(yǔ)言(取 BCPL的第二個(gè)字母),
C語(yǔ)言既保持了BCPL和B語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)(精練、接近硬件),又克服了它們的缺點(diǎn)(過(guò)于簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)無(wú)類型等)。C語(yǔ)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(yǔ)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(xiě)(即 UNIX第5版)。
后來(lái),他們對(duì)C語(yǔ)言多次作了改進(jìn),到1975 年 UNIX第6版公布后,C語(yǔ)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(yǔ)言編譯文本《可移植C語(yǔ)言編譯程序》,使得把C移植到其他機(jī)器時(shí)所需做的工作大大簡(jiǎn)化了。到了20世紀(jì)80年代,C開(kāi)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(yǔ)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(shū)中介紹的C語(yǔ)言后來(lái)被稱為標(biāo)準(zhǔn)C,成為廣泛使用的C語(yǔ)言版本的基礎(chǔ)。1983 年,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSD)根據(jù)C語(yǔ)言問(wèn)世以來(lái)各種版本對(duì) 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(lái)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(xiě)了該書(shū)。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(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)言的基礎(chǔ)上,又出現(xiàn)了C++,Java, C++等面向?qū)ο笳Z(yǔ)言(第四代語(yǔ)言)是C語(yǔ)言的發(fā)展。但是C是C++的基礎(chǔ),C++語(yǔ)言和C語(yǔ)言在很多方面是兼容的。掌握了C語(yǔ)言,進(jìn)一步學(xué) C++就能以一種熟悉的語(yǔ)法來(lái)學(xué)習(xí)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言,可達(dá)到事半功倍的目的。
2. C語(yǔ)言的特點(diǎn)
C語(yǔ)言相對(duì)于其他高級(jí)語(yǔ)言而言有很多優(yōu)點(diǎn),下面概括介紹其主要特點(diǎn)。
(1)語(yǔ)言簡(jiǎn)潔緊湊,使用方便靈活,運(yùn)算符豐富
C語(yǔ)言共有32個(gè)關(guān)鍵字,9種控制語(yǔ)句,它們構(gòu)成了C語(yǔ)言的全部指令。C程序比其
他程序簡(jiǎn)練,源程序短,所采用的表達(dá)方式簡(jiǎn)潔,書(shū)寫(xiě)形式自由,主要用小寫(xiě)字母表示,壓
縮了一切不必要的成分。
C 語(yǔ)言的運(yùn)算符包含的范圍很廣泛,共有34種運(yùn)算符。C語(yǔ)言把括號(hào)、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(jí)語(yǔ)言中難以實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算。
(2)C語(yǔ)言表達(dá)能力強(qiáng)。
C語(yǔ)言可以完成通常要要由機(jī)器指令來(lái)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(yǔ)言的大部分功能。
(3)C語(yǔ)言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富,具有現(xiàn)代語(yǔ)言的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
?C語(yǔ)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(lái)實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(如鏈表、樹(shù)、棧等)的運(yùn)算。其指針類型數(shù)據(jù)使用起來(lái)比 PASCAL 更為靈活、多樣。
(4)C語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)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(yǔ)言具有功能極強(qiáng)的選擇、循環(huán)等結(jié)構(gòu)化控制語(yǔ)句(如 if—else 語(yǔ)句、,while 語(yǔ)句、do while 語(yǔ)句for語(yǔ)句)。? ?函數(shù)是構(gòu)成C語(yǔ)言的基本單位,C語(yǔ)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(yǔ)言是結(jié)構(gòu)化的理想語(yǔ)言,符合現(xiàn)代編程風(fēng)格要求。
(5)C語(yǔ)言可直接對(duì)硬件進(jìn)行操作。
? C語(yǔ)言可以直接訪問(wèn)物理地址,能進(jìn)行位(bit)操作,能實(shí)現(xiàn)匯編語(yǔ)言的大部分功能,可以直接對(duì)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(duì)于匯編語(yǔ)言而言,許多高級(jí)語(yǔ)言的代碼效率要低得多,但C語(yǔ)言則不然。據(jù)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)表明,針對(duì)同一問(wèn)題,語(yǔ)言的代碼效率只比匯編語(yǔ)言低10%
(7)用C語(yǔ)言寫(xiě)的程序可移植性好(與匯編語(yǔ)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(yǔ)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(yǔ)言程序的移植非常容易,基本不做修改就能用于各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)和各種操作系統(tǒng)。
但C語(yǔ)言也存在明顯的缺點(diǎn)：一是C語(yǔ)言對(duì)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(yǔ)言的語(yǔ)法限制不嚴(yán)格，對(duì)變量的類型約束較寬松，影響程序的安全性，比如，對(duì)數(shù)組下標(biāo)不做檢查等。
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