介紹一些編程語(yǔ)言—C語(yǔ)言

C語(yǔ)言

簡(jiǎn)介

C 語(yǔ)言是一門面向過(guò)程的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，與 C++、C#、Java 等面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言有所不同。C語(yǔ)言的設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供一種能以簡(jiǎn)易的方式編譯、處理低級(jí)存儲(chǔ)器、僅產(chǎn)生少量的機(jī)器碼以及不需要任何運(yùn)行環(huán)境支持便能運(yùn)行的編程語(yǔ)言。

C語(yǔ)言描述問(wèn)題比匯編語(yǔ)言迅速、工作量小、可讀性好、易于調(diào)試、修改和移植，而代碼質(zhì)量與匯編語(yǔ)言相當(dāng)。C 語(yǔ)言一般只比匯編語(yǔ)言代碼生成的目標(biāo)程序效率低 $10\%$ 至 $20\%$。因此，C 語(yǔ)言可以編寫系統(tǒng)軟件。

當(dāng)前階段，在編程領(lǐng)域中，C 語(yǔ)言的運(yùn)用非常之多，它兼顧了高級(jí)語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，相較于其它編程語(yǔ)言具有較大優(yōu)勢(shì)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及應(yīng)用程序編寫是 C 語(yǔ)言應(yīng)用的兩大領(lǐng)域。同時(shí)，C 語(yǔ)言的普適較強(qiáng)，在許多計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中都能夠得到適用，且效率顯著。

C 語(yǔ)言擁有經(jīng)過(guò)了漫長(zhǎng)發(fā)展歷史的完整的理論體系，在編程語(yǔ)言中具有舉足輕重的地位。

發(fā)展歷史

C 語(yǔ)言誕生于美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室，由丹尼斯·里奇（Dennis MacAlistair Ritchie）以肯尼斯·藍(lán)·湯普森（Kenneth Lane Thompson）設(shè)計(jì)的 B 語(yǔ)言為基礎(chǔ)發(fā)展而來(lái)，在它的主體設(shè)計(jì)完成后，湯普森和里奇用它完全重寫了 UNIX，且隨著 UNIX 的發(fā)展，C 語(yǔ)言也得到了不斷的完善。為了利于 C 語(yǔ)言的全面推廣，許多專家學(xué)者和硬件廠商聯(lián)合組成了 C 語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，并在之后的 $1989$ 年，誕生了第一個(gè)完備的 C 標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱 C89，也就是“ANSI C”，截至 $2020$ 年，最新的 C 語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)為 $2018$ 年 $6$ 月發(fā)布的 C18。

$1967$ 年，劍橋大學(xué)的 Martin Richards 對(duì) CPL 語(yǔ)言進(jìn)行了簡(jiǎn)化，于是產(chǎn)生了 BCPL（Basic Combined Programming Language）語(yǔ)言。也就是 B 語(yǔ)言。

$20$ 世紀(jì) $60$ 年代，美國(guó) AT&T 公司貝爾實(shí)驗(yàn)室（AT&T Bell Laboratories）的研究員肯·湯普森（Kenneth Lane Thompson）閑來(lái)無(wú)事，手癢難耐，想玩一個(gè)他自己編的，模擬在太陽(yáng)系航行的電子游戲——Space Travel。他背著老板，找到了臺(tái)空閑的小型計(jì)算機(jī)——PDP-7。但這臺(tái)電腦沒(méi)有操作系統(tǒng)，而游戲必須使用操作系統(tǒng)的一些功能，于是他著手為PDP-7開(kāi)發(fā)操作系統(tǒng)。后來(lái)，這個(gè)操作系統(tǒng)被命名為——UNICS（Uniplexed Information and Computing Service）。

$1969$ 年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的 Ken Thompson，以 BCPL 語(yǔ)言為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出很簡(jiǎn)單且很接近硬件的 B 語(yǔ)言，并且用 B 語(yǔ)言寫了初版 UNIX 操作系統(tǒng)叫作 UNICS。

$1971$ 年，同樣酷愛(ài) Space Travel 的丹尼斯·里奇為了能早點(diǎn)兒玩上游戲，加入了湯普森的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，合作開(kāi)發(fā) UNIX。他的主要工作是改造 B 語(yǔ)言，使其更成熟。

$1972$ 年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的丹尼斯·里奇在B語(yǔ)言的基礎(chǔ)上最終設(shè)計(jì)出了一種新的語(yǔ)言，他取了 BCPL 的第二個(gè)字母作為這種語(yǔ)言的名字，這就是 C 語(yǔ)言。

$1973$ 年初，C 語(yǔ)言的主體完成。湯普森和里奇迫不及待地開(kāi)始用它完全重寫了 UNIX。此時(shí)，編程的樂(lè)趣使他們已經(jīng)完全忘記了那個(gè) Space Travel，一門心思地投入到了 UNIX 和 C 語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)中。隨著 UNIX 的發(fā)展，C 語(yǔ)言自身也在不斷地完善。

直到 $2020$ 年，各種版本的 UNIX 內(nèi)核和周邊工具仍然使用C語(yǔ)言作為最主要的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，其中還有不少繼承湯普遜和里奇之手的代碼。

在開(kāi)發(fā)中，他們還考慮把 UNIX 移植到其他類型的計(jì)算機(jī)上使用。C 語(yǔ)言強(qiáng)大的移植性在此顯現(xiàn)。機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言都不具有移植性，為 x86 開(kāi)發(fā)的程序，不可能在 Alpha、SPARC 和 ARM 等機(jī)器上運(yùn)行。而 C 語(yǔ)言程序則可以使用在任意架構(gòu)的處理器上，只要那種架構(gòu)的處理器具有對(duì)應(yīng)的 C 語(yǔ)言編譯器和庫(kù)，然后將 C 源代碼編譯、連接成目標(biāo)二進(jìn)制文件之后即可在哪種架構(gòu)的處理器運(yùn)行。

$1977$年，丹尼斯·里奇發(fā)表了不依賴于具體機(jī)器系統(tǒng)的 C 語(yǔ)言編譯文本《可移植的 C 語(yǔ)言編譯程序》。

C 語(yǔ)言繼續(xù)發(fā)展，在 $1982$ 年，很多有識(shí)之士和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)為了使 C 語(yǔ)言健康地發(fā)展下去，決定成立C 標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，建立 C 語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)。委員會(huì)由硬件廠商、編譯器及其他軟件工具生產(chǎn)商、軟件設(shè)計(jì)師、顧問(wèn)、學(xué)術(shù)界人士、C 語(yǔ)言作者和應(yīng)用程序員組成。

$1989$ 年，ANSI 發(fā)布了第一個(gè)完整的 C 語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)——ANSI X3.159-1989，簡(jiǎn)稱 C89，不過(guò)人們也習(xí)慣稱其為“ANSI C”。C89 在 $1990$ 年被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織—ISO，一字不改地采納，ISO 官方給予的名稱為：ISO/IEC 9899，所以 ISO/IEC9899:1990 也通常被簡(jiǎn)稱為“C90”。1999年，在做了一些必要的修正和完善后，ISO發(fā)布了新的C語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，命名為ISO/IEC 9899:1999，簡(jiǎn)稱 C99。

在 $2011$ 年 $12$ 月 $8$ 日，ISO 又正式發(fā)布了新的標(biāo)準(zhǔn)，稱為 ISO/IEC9899:2011，簡(jiǎn)稱為 C11。

語(yǔ)言特點(diǎn)

主要特點(diǎn)

C 語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言，它有著清晰的層次，可按照模塊的方式對(duì)程序進(jìn)行編寫，十分有利于程序的調(diào)試，且 C 語(yǔ)言的處理和表現(xiàn)能力都非常的強(qiáng)大，依靠非常全面的運(yùn)算符和多樣的數(shù)據(jù)類型，可以輕易完成各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，通過(guò)指針類型更可對(duì)內(nèi)存直接尋址以及對(duì)硬件進(jìn)行直接操作，因此既能夠用于開(kāi)發(fā)系統(tǒng)程序，也可用于開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件。通過(guò)對(duì)C語(yǔ)言進(jìn)行研究分析，總結(jié)出其主要特點(diǎn)如下：

1. 簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言

C語(yǔ)言包含的各種控制語(yǔ)句僅有 $9$ 種，關(guān)鍵字也只有32個(gè)，程序的編寫要求不嚴(yán)格且以小寫字母為主，對(duì)許多不必要的部分進(jìn)行了精簡(jiǎn)。實(shí)際上，語(yǔ)句構(gòu)成與硬件有關(guān)聯(lián)的較少，且 C 語(yǔ)言本身不提供與硬件相關(guān)的輸入輸出、文件管理等功能，故 C 語(yǔ)言擁有非常簡(jiǎn)潔的編譯系統(tǒng)。

2. 具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句

C 語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)言，提供的控制語(yǔ)句具有結(jié)構(gòu)化特征，可以用于實(shí)現(xiàn)函數(shù)的邏輯控制，方便面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)。

3. 豐富的數(shù)據(jù)類型

C 語(yǔ)言包含的數(shù)據(jù)類型廣泛，不僅包含有傳統(tǒng)的字符型、整型、浮點(diǎn)型、數(shù)組類型等數(shù)據(jù)類型，還具有其他編程語(yǔ)言所不具備的數(shù)據(jù)類型，其中以指針類型數(shù)據(jù)使用最為靈活，可以通過(guò)編程對(duì)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。

4. 豐富的運(yùn)算符

C 語(yǔ)言包含 $34$ 個(gè)運(yùn)算符，它將賦值、括號(hào)等均視作運(yùn)算符來(lái)操作，使 C 程序的表達(dá)式類型和運(yùn)算符類型均非常豐富。

5. 可對(duì)物理地址進(jìn)行直接操作

C 語(yǔ)言允許對(duì)硬件內(nèi)存地址進(jìn)行直接讀寫，以此可以實(shí)現(xiàn)匯編語(yǔ)言的主要功能，并可直接操作硬件。C 語(yǔ)言不但具備高級(jí)語(yǔ)言所具有的良好特性，又包含了許多低級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)，故在系統(tǒng)軟件編程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

6. 代碼具有較好的可移植性

C 語(yǔ)言是面向過(guò)程的編程語(yǔ)言，在用 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)相同功能時(shí)的代碼基本一致，不需或僅需進(jìn)行少量改動(dòng)便可完成移植，從而極大的減少了程序移植的工作強(qiáng)度。

7. 可生成高質(zhì)量、目標(biāo)代碼執(zhí)行效率高的程序

與其他高級(jí)語(yǔ)言相比，C 語(yǔ)言可以生成高質(zhì)量和高效率的目標(biāo)代碼，故通常應(yīng)用于對(duì)代碼質(zhì)量和執(zhí)行效率要求較高的嵌入式系統(tǒng)程序的編寫。

特有特點(diǎn)

C 語(yǔ)言是普適性最強(qiáng)的一種計(jì)算機(jī)程序編輯語(yǔ)言，它不僅可以發(fā)揮出高級(jí)編程語(yǔ)言的功用，還具有匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，因此相對(duì)于其它編程語(yǔ)言，它具有自己獨(dú)特的特點(diǎn)。具體體現(xiàn)為以下三個(gè)方面：

• 其一，廣泛性。C 語(yǔ)言的運(yùn)算范圍的大小直接決定了其優(yōu)劣性。C 語(yǔ)言中包含了 $34$ 種運(yùn)算符，因此運(yùn)算范圍要超出許多其它語(yǔ)言，此外其運(yùn)算結(jié)果的表達(dá)形式也十分豐富。此外，C 語(yǔ)言包含了字符型、指針型等多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式，因此，更為龐大的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)運(yùn)算它也可以應(yīng)付。

• 其二，簡(jiǎn)潔性。$9$ 類控制語(yǔ)句和 $32$ 個(gè)關(guān)鍵字是 C 語(yǔ)言所具有的基礎(chǔ)特性，使得其在計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序編寫中具有廣泛的適用性，不僅可以適用廣大編程人員的操作，提高其工作效率，同時(shí)還能夠支持高級(jí)編程，避免了語(yǔ)言切換的繁瑣。

• 其三，結(jié)構(gòu)完善。C 語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言，它可以通過(guò)組建模塊單位的形式實(shí)現(xiàn)模塊化的應(yīng)用程序，在系統(tǒng)描述方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，同時(shí)這一特性也使得它能夠適應(yīng)多種不同的編程要求，且執(zhí)行效率高。

缺點(diǎn)

1. C 語(yǔ)言的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的封裝性弱，這一點(diǎn)使得 C 語(yǔ)言在數(shù)據(jù)的安全性上有很大缺陷，這也是 C 和 C++ 的一大區(qū)別。

2. C 語(yǔ)言的語(yǔ)法限制不太嚴(yán)格，對(duì)變量的類型約束不嚴(yán)格，影響程序的安全性，對(duì)數(shù)組下標(biāo)越界不作檢查等。從應(yīng)用的角度，C語(yǔ)言比其他高級(jí)語(yǔ)言較難掌握。也就是說(shuō)，對(duì)用 C 語(yǔ)言的人，要求對(duì)程序設(shè)計(jì)更熟練一些。

編程開(kāi)發(fā)編輯

編譯器

GCC，GNU 組織開(kāi)發(fā)的開(kāi)源免費(fèi)的編譯器

MinGW，Windows 操作系統(tǒng)下的 GCC

Clang，開(kāi)源的BSD協(xié)議的基于 LLVM 的編譯器

Visual C++ :: cl.exe，Microsoft VC++ 自帶的編譯器

集成開(kāi)發(fā)環(huán)境

Code::Blocks，開(kāi)源免費(fèi)的 C/C++ IDE

CodeLite，開(kāi)源、跨平臺(tái)的 C/C++ 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境

Dev-C++，可移植的 C/C++IDE

C-Free

Light Table

Visual Studio 系列文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-646353.html

簡(jiǎn)單程序

打印 Hello World!

#include <stdio.h>
int main(){
    printf("Hello, World! \n");
    return 0;
}

計(jì)算 A + B problem

#include <stdio.h>
int main(){
	int a, b;
	scanf("%d%d", &a, &b); 
    printf("%d", a + b);
    return 0;
}

判斷奇偶數(shù)

#include <stdio.h>
int main(){
	int a;
	scanf("%d", &a);
	if(a % 2 == 0) {
		printf("是偶數(shù)");
	}
	else {
		printf("是奇數(shù)");
	}
    return 0;
}

計(jì)算 $1+2+3+?+(n?1)+n$ 的值

#include <stdio.h>
int main(){
	int n, sum;
	scanf("%d", &n);
	int i;
	for(i = 1; i <= n; i ++) {
		sum += i;
	}
	printf("%d", sum);
    return 0;
}

到了這里，關(guān)于介紹一些編程語(yǔ)言—C語(yǔ)言的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！