《C Primer Plus》- 第一章 初试C语言

本笔记写于2020年1月25日。

从今天开始，我要全面的、彻底的将未来计划中所有的知识重新规划学习一遍，并整理成一套全面的笔记体系。为我将来的职业打下坚实的基础。而所有的一切从C语言开始。

本系列文章参考的是《C Primer Plus》(第六版)，其中会有笔者自己的相关补充。

PS：如果笔记中有任何的错误，请在下方评论中留言，我会及时回复并修改，谢谢

C语言简介

1972年，贝尔实验室的Dennis Ritch和Ken Thompson两人在开发Unix操作系统时设计了C语言。

C语言发明已有近50年的时间了，但它仍然是计算机行业中最重要、最流行的编程语言之一。虽然有很多人都从C语言转而使用其他编程语言，但C语言仍然凭借其自身实力在众多编程语言中有着极高的地位。

C语言特性

优点

• 强大的设计特性：自顶向下的规划、结构化编程和模块化设计

• 高效性：C语言是现今执行速度最快的编程语言之一

• 可移植性：在一种系统中编写的C程序稍作修改或不修改就能在其他系统运行。

  笔者补充：C语言的可移植性与Java不同，Java由于JRE的存在，因此是“一次编译，到处运行”。而C语言的可移植性主要是针对C代码来说的。C语言是现今操作系统的主流语言，因此各大操作系统中都内置了C语言编译器。同时，C语言在业内有着一套全面的标准，因此，C语言本身有着高度的统一性，C代码在各个机器上都可以编译运行。但如果在代码中使用了操作系统提供的特定API，C语言便不存在可移植性了

• 功能强大：不用说

• 灵活度高：指针的存在为程序员直接操作内存提供了工具

缺点

• 危险性高：指针的强大既是C语言的强大之处，也是C语言的危险之处

• 开发周期长：面对现如今繁杂的世界，C语言面向过程的特性使得其开发周期过长

高级计算机语言和编译器

现代计算机由多个部件构成。其中，CPU作为运算部件，通过执行存储器中的指令来完成相应的功能。而指令（指令的集合便是CPU对应的指令集）是存储在内存中的一串由0和1组成的二进制数字，CPU通过解析这串01数串来完成相应的操作，这串01数串就是机器语言。

由于01数串非常难以记忆和阅读，人们发明了一些助记符来辅助记忆这些数串，例如：定义数串010000的含义为加，其对应的助记符为add，这些助记符便是汇编语言。

汇编语言的发明提高了程序的可阅读性，但并不符合人类的思维方式，因此人们发明了高级编程语言。高级编程语言在汇编语言的基础上提供了更高一级的抽象，使其更加符合人类的思维方式，例如：进行两数相加操作，可以直接写成sum = a + b，极大的提高了编程效率。

但是，高级编程语言是计算机无法直接理解的，计算机能直接理解的只有机器语言，因此需要将高级编程语言转化为机器语言，这种转化便是通过编译器完成的。同时，编译器还有一个优点，在最初机器语言设计时，由于没有一个共同的标准，各大CPU制造商使用的指令集是不同的，使用编译器可以将一种高级语言程序转换成不同指令集的机器语言，使得高级语言不受特定CPU或指令集的限制。

语言标准

K&R C或标准C

1978年，Brian Kernighan和Dennis Ritchie两个合著了The C Programming Language(第一版)，本书中阐述的C语言被称为K&R C或标准C。但本书并没有定义C语言的标准库。

C89/C90

随着C语言的不断发展，C社区越来越希望有一个全面、严格的标准，因此，美国国家标准协会（ANSI）于1983年组建了一个委员会，开始制定C语言新的标准，并于1989年发布。同时，国际标准化组织（ISO）于1990年决定采用这套标准。这套标准定义了C语言和C标准库。

笔者补充：实际上常见说的包括C89、C90、ANSI C和ISO C这4个名词都指的是同一套标准。同时，ISO在1995年时曾发布过一个关于C89的修订版，但由于该版中对C89增添了一些新特性以适应时代的发展，因此也有不少人认为这个修订版也应该作为一个C语言的标准，并将其称之为C95，但其官方名称一直都是为C89 with Amendment 1

C99

ANSI/ISO联合委员会于1994年开始制定新一套的C语言标准，并最终于1999年发布了C99标准。该标准的发布使得C语言更好符合时代的发展，C99标准也成为了目前使用最广泛的C语言标准。

C11和C17

C11标准于2011年12月8日发布，增添了部分新特性并提高了对C++的兼容性。C17标准于2018年提出，因此也有人称为C18标准，该标准中并没有引入新的特性，只是对C11标准进行了一定的修补

编程机制

图中注释已经描写的比较清楚，这里不再赘述。