神奇的c语言

C语言是一种计算机程序设计语言,它既具有高级语言的特点,又具有汇编语言的特点。它由美国贝尔研究所的D.M.Ritchie于1972年推出,1978年后,C语言已先后被移植到大、中、小及微型机上,它可以作为工作系统设计语言,编写系统应用程序,也可以作为应用程序设计语言,编写不依赖计算机硬件的应用程序。它的应用范围广泛,具备很强的数据处理能力,不仅仅是在软件开发上,而且各类科研都需要用到C语言,适于编写系统软件,三维,二维图形和动画,具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。

C语言之所以命名为C,是因为 C语言源自Ken Thompson发明的B语言,而 B语言则源自BCPL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。20世纪60年代,美国AT&T公司贝尔实验室(AT&T Bell Laboratory)的研究员Ken Thompson闲来无事,手痒难耐,想玩一个他自己编的,模拟在太阳系航行的电子游戏——Space Travel。他背着老板,找到了台空闲的机器——PDP-7。但这台机器没有操作系统,而游戏必须使用操作系统的一些功能,于是他着手为PDP-7开发操作系统。后来,这个操作系统被命名为——UNIX。1970年,美国贝尔实验室的 Ken Thompson,以BCPL语言为基础,设计出很简单且很接近硬件的B语言(取BCPL的首字母)。并且他用B语言写了第一个UNIX操作系统。1971年,同样酷爱Space Travel的Dennis M.Ritchie为了能早点儿玩上游戏,加入了Thompson的开发项目,合作开发UNIX。他的主要工作是改造B语言,使其更成熟。1972年,美国贝尔实验室的 D.M.Ritchie 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,这就是C语言。1973年初,C语言的主体完成。Thompson和Ritchie迫不及待地开始用它完全重写了UNIX。此时,编程的乐趣使他们已经完全忘记了那个"Space Travel",一门心思地投入到了UNIX和C语言的开发中。随着UNIX的发展,C语言自身也在不断地完善。直到今天,各种版本的UNIX内核和周边工具仍然使用C语言作为最主要的开发语言,其中还有不少继承Thompson和Ritchie之手的代码。C++语言代码在开发中,他们还考虑把UNIX移植到其他类型的计算机上使用。C语言强大的移植性(Portability)在此显现。机器语言和汇编语言都不具有移植性,为x86开发的程序,不可能在Alpha,SPARC和ARM等机器上运行。而C语言程序则可以使用在任意架构的处理器上,只要那种架构的处理器具有对应的C语言编译器和库,然后将C源代码编译、连接成目标二进制文件之后即可运行。

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1977年,Dennis M.Ritchie发表了不依赖于具体机器系统的C语言编译文本《可移植的C语言编译程序》。C语言继续发展,在1982年,很多有识之士和美国国家标准协会为了使这个语言健康地发展下去,决定成立C标准委员会,建立C语言的标准。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”。C89在1990年被国际标准组织ISO(International Organization for Standardization)一字不改地采纳,ISO官方给予的名称为:ISO/IEC 9899,所以ISO/IEC9899: 1990也通常被简称为“C90”。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”。在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”。

优缺点

1、简洁紧凑、灵活方便

C语言一共只有32个关键字,9种控制语句,程序书写形式自由,区分大小写。把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。C 语言可以像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作,而这三者是计算机最基本的工作单元。

2、运算符丰富

C语言的运算符包含的范围很广泛,共有34种运算符。C语言把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理。从而使C语言的运算类型极其丰富,表达式类型多样化。灵活使用各种运算符可以实现在其它高级语言中难以实现的运算。

3、数据类型丰富

C语言的数据类型有:整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、共用体类型等。能用来实现各种复杂的数据结构的运算。并引入了指针概念,使程序效率更高。

4、表达方式灵活实用

C语言提供多种运算符和表达式值的方法,对问题的表达可通过多种途径获得,其程序设计更主动、灵活。它语法限制不太严格,程序设计自由度大,如对整型量与字符型数据及逻辑型数据可以通用等。

5、允许直接访问物理地址,对硬件进行操作

由于C语言允许直接访问物理地址,可以直接对硬件进行操作,因此它既具有高级语言的功能,又具有低级语言的许多功能,能够像汇编语言一样对位(bit)、字节和地址进行操作,而这三者是计算机最基本的工作单元,可用来写系统软件。

6、生成目标代码质量高,程序执行效率高

C语言描述问题比汇编语言迅速,工作量小、可读性好,易于调试、修改和移植,而代码质量与汇编语言相当。C语言一般只比汇编程序生成的目标代码效率低10%~20%。

7、可移植性好

C语言在不同机器上的C编译程序,86%的代码是公共的,所以C语言的编译程序便于移植。在一个环境上用C语言编写的程序,不改动或稍加改动,就可移植到另一个完全不同的环境中运行。

8、表达力强

C语言有丰富的数据结构和运算符。包含了各种数据结构,如整型、数组类型、指针类型和联合类型等,用来实现各种数据结构的运算。C语言的运算符有34种,范围很宽,灵活使用各种运算符可以实现难度极大的运算。

C语言能直接访问硬件的物理地址,能进行位(bit)操作。兼有高级语言和低级语言的许多优点。

它既可用来编写系统软件,又可用来开发应用软件,已成为一种通用程序设计语言。

另外C语言具有强大的图形功能,支持多种显示器和驱动器。且计算功能、逻辑判断功能强大。

缺点

1、 C语言的缺点主要表现在数据的封装性上,这一点使得C在数据的安全性上有很大缺陷,这也是C和C++的一大区别。

2、 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。从应用的角度,C语言比其他高级语言较难掌握。也就是说,对用C语言的人,要求对程序设计更熟练一些。

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