1.C 语言简介

文章目录

  • 前言
  • 一、C 语言简介
    • 1.历史
    • 2.C 语言的特点
    • 3.C 语言的版本
    • 4.C 语言的编译
    • 5.Hello World 示例


前言

提示:这里可以添加本文要记录的大概内容:

无论是小白入门计算机,还是参加各种考试,C语言都应该学习,本篇内容帮助科班和非科班的你们,希望对大家有所帮助,希望点赞收藏哦!


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、C 语言简介

1.历史

  • C语言初是作为Unix系统的开发工具而发明的。
  • 1969年,美国贝尔实验室的肯·汤普森(KenThompson)与丹尼斯·里奇(DennisRitchie)一起开发了Unix操作系统。Unix是用汇编语言写的,无法移植到其他计算机,他们决定使用高级语言重写。但是,当时的高级语言无法满足他们的要求,汤普森就在BCPL语言的基础上发明了B语言。1972年,丹尼斯·里奇和布莱恩·柯林汉(BrianKernighan)又在B语言的基础上重新设计了一种新语言,这种新语言取代了B语言,所以称为C语言。
  • 1973年,整个Unix系统都使用C语言重写。此后,这种语言开始快速流传,广泛用于各种操作系统和系统软件的开发。
  • 1988年,美国国家标准协会(ANSI)正式将C语言标准化,标志着C语言开始稳定和规范化。几十年后的今天,C语言依然是广泛使用、流行的系统编程语言之一,Unix和Linux系统现在还是使用C语言开发。

2.C 语言的特点

C语言能够长盛不衰、广泛应用,主要原因是它有一些鲜明的特点。
(1)低级语言
C语言能够直接操作硬件、管理内存、跟操作系统对话,这使得它是一种非常接近底层的语言,也就是低级语言,非常适合写需要跟硬件交互、有极高性能要求的程序。
(2)可移植性
C语言的原始设计目的,是将Unix系统移植到其他计算机架构。这使得它从一开始就非常注重可移植性,C程序可以相对简单地移植到各种硬件架构和操作系统。除了计算机,C语言现在还是嵌入式系统的首选编程语言,汽车、照相机、家用电器等设备的底层系统都是用C语言编程,这也是因为它良好的可移植性。
(3)简单性
C语言的语法相对简单,语法规则不算太多,也几乎没有语法糖。一般来说,如果两个语法可以完成几乎相同的事情,C语言就只会提供一种,这样大大减少了语言的复杂性。而且,C语言的语法都是基础语法,不提供高级的数据结构,比如C语言没有“类”(class),复杂的数据结构都需要自己构造。
(4)灵活性
C语言对程序员的限制很少。它假设程序员知道自己在干嘛,不会限制你做各种危险的操作,你干什么都可以,后果也由自己负责。C语言的哲学是“信任程序员,不要妨碍他们做事”。比如,它让程序员自己管理内存,不提供内存自动清理功能。另外,也不提供类型检查、数组的负索引检查、指针位置的检查等保护措施。表面上看,这似乎很危险,但是对于高级程序员来说,却有了更大的编程自由。不过,这也使得C语言的debug不太容易。
(5)总结
上面这些特点,使得C语言可以写出性能非常强、完全发挥硬件潜力的程序,而且C语言的编译器实现难度相对较低。但是另一方面,C语言代码容易出错,一般程序员不容易写好。此外,当代很多流行语言都是以C语言为基础,比如C++、Java、C#、JavaScript等等。学好C语言有助于对这些语言加深理解。

3.C 语言的版本

历史上,C 语言有过多个版本。
(1)K&R C
K&R C指的是C语言的原始版本。1978年,C语言的发明者丹尼斯·里奇(DennisRitchie)和布莱恩·柯林(BrianKernighan)合写了一本著名的教材《C编程语言》(TheCprogramminglanguage)。由于C语言还没有成文的语法标准,这本书就成了公认标准,以两位作者的姓氏首字母作为版本简称“K&R C”。
(2)ANSI C(又称 C89 或 C90)
C语言的原始版本非常简单,对很多情况的描述非常模糊,加上C语法依然在快速发展,要求将C语言标准化的呼声越来越高。
1989年,美国国家标准协会(ANSI)制定了一套C语言标准。1990年,国际标准化组织(ISO)通过了这个标准。它被称为“ANSIC”,也可以按照发布年份,称为“C89或C90”。
(3)C95
1995年,美国国家标准协会对1989年的那个标准,进行了补充,加入多字节字符和宽字符的支持。这个版本称为C95。
(4)C99
C语言标准的第一次大型修订,发生在1999年,增加了许多语言特性,比如双斜杠(//)的注释语法。这个版本称为C99,是目前流行的C版本。
(5)C11
2011年,标准化组织再一次对C语言进行修订,增加了Unicode和多线程的支持。这个版本称为C11。
(6)C17
C11标准在2017年进行了修补,但发布是在2018年。新版本只是解决了C11的一些缺陷,没有引入任何新功能。这个版本称为C17。
(7)C2x
标准化组织正在讨论C语言的下一个版本,据说可能会在2023年通过,到时就会称为C23。

4.C 语言的编译

C语言是一种编译型语言,源码都是文本文件,本身无法执行。必须通过编译器,生成二进制的可执行文件,才能执行。编译器将代码从文本翻译成二进制指令的过程,就称为编译阶段,又称为“编译时”(compiletime),跟运行阶段(又称为“运行时”)相区分。
目前,常见的C语言编译器是自由软件基金会推出的GCC编译器,它可以免费使用。本书也使用这个编译器。Linux和Mac系统可以直接安装GCC,Windows系统可以安装MinGW。但是,也可以不用这么麻烦,网上有在线编译器,能够直接在网页上模拟运行C代码,查看结果,下面就是两个这样的工具。

CodingGround: CodingGround
OnlineGDB: OnlineGDB

5.Hello World 示例

C语言的源代码文件,通常以后缀名.c结尾。下面是一个简单的C程序hello.c。它就是一个普通的文本文件,任何文本编译器都能用来写。

#include 
int main(void) {  
printf("Hello World!\n");  
return 0; 
}

上面这个程序的唯一作用,就是在屏幕上面显示“HelloWorld”。这里不讲解这些代码是什么意思,只是作为一个例子,让大家看看C代码应该怎么编译和运行。假设你已经安装好了GCC编译器,可以打开命令行,执行下面的命令。

$ gcc hello.c

上面命令使用gcc编译器,将源文件hello.c编译成二进制代码。注意,$ 是命令行提示符,你真正需要输入的是 $后面的部分。运行这个命令以后,默认会在当前目录下生成一个编译产物文件a.out(assembleroutput的缩写,Windows平台为a.exe)。执行该文件,就会在屏幕上输出HelloWorld。

$ ./a.out Hello World

GCC的-o参数(output的缩写)可以指定编译产物的文件名。

$ gcc -o hello hello.c

上面命令的-ohello指定,编译产物的文件名为hello(取代默认的a.out)。编译后就会生成一个名叫hello的可执行文件,相当于为a.out指定了名称。执行该文件,也会得到同样的结果。

$ ./hello
Hello World

GCC的-std=参数(standard的缩写)还可以指定按照哪个C语言的标准进行编译。

$ gcc -std=c99 hello.c

上面命令指定按照C99标准进行编译。
注意,-std后面需要用=连接参数,而不是像上面的-o一样用空格,并且=前后也不能有多余的空格。


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