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C語言簡介

2023-06-09 12:08:11
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供稿:網(wǎng)友
        C語言是Combined Language(組合語言)的中英混合簡稱。是一種計算機程序設(shè)計語言。它既具有高級語言的特點,又具有匯編語言的特點。它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計語言,編寫系統(tǒng)應(yīng)用程序,也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計語言,編寫不依賴計算機硬件的應(yīng)用程序。因此,它的應(yīng)用范圍廣泛,不僅僅是在軟件開發(fā)上,而且各類科研都需要用到C語言,具體應(yīng)用比如單片機以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。

1.發(fā)展歷史

C語言的原型ALGOL 60語言。(也稱為A語言)

1963年,劍橋大學(xué)將ALGOL 60語言發(fā)展成為CPL(Combined Programing Language)語言。

1967年,劍橋大學(xué)的Martin Richards 對CPL語言進行了簡化,于是產(chǎn)生了BCPL語言。

1970年,美國貝爾實驗室的Ken Thompson將BCPL進行了修改,并為它起了一個有趣的名字“B語言”。意思是將CPL語言煮干,提煉出它的精華。并且他用B語言寫了第一個UNIX操作系統(tǒng)。

而在1972年,B語言也給人“煮”了一下,美國貝爾實驗室的D.M.Ritchie在B語言的基礎(chǔ)上最終設(shè)計出了一種新的語言,他取了BCPL的第二個字母作為這種語言的名字,這就是C語言。

為了使UNIX操作系統(tǒng)推廣,1977年Dennis M.Ritchie 發(fā)表了不依賴于具體機器系統(tǒng)的C語言編譯文本《可移植的C語言編譯程序》。

1978年由美國電話電報公司(AT&T)貝爾實驗室正式發(fā)表了C語言。同時由B.W.Kernighan和D.M.Ritchie合著了著名的《The C Programing Language》一書。通常簡稱為《K&R》,也有人稱之為《K&R》標準。但是,在《K&R》中并沒有定義一個完整的標準C語言,后來由美國國家標準化協(xié)會(American National Standards Institute)在此基礎(chǔ)上制定了一個C語言標準,于一九八三年發(fā)表。通常稱之為ANSI C。

1987年,隨著微型計算機的日益普及,出現(xiàn)了許多C語言版本。由于沒有統(tǒng)一的標準,使得這些C語言之間出現(xiàn)了一些不一致的地方。為了改變這種情況,美國國家標準化協(xié)會(ANSI)為C語言制定了一套ANSI標準——87 ANSI C,成為現(xiàn)行的C語言標準。

1990年,國際標準化組織ISO(International Standard Organization)接受了87 ANSI C 為ISO C 的標準(ISO9899-1990)。1994年,ISO修訂了C語言的標準。

目前流行的C語言編譯系統(tǒng)大多是以ANSI C為基礎(chǔ)進行開發(fā)的,但不同版本的C編譯系統(tǒng)所實現(xiàn)的語言功能和語法規(guī)則有略有差別。

2.C語言的優(yōu)點

(1) 簡潔緊湊、靈活方便

C語言一共只有32個關(guān)鍵字,9種控制語句,程序書寫形式自由,主要用小寫字母表示。它把高級語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級語言的實用性結(jié)合起來。 C 語言可以像匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進行操作,而這三者是計算機最基本的工作單元。

(2) 運算符豐富

C語言的運算符包含的范圍很廣泛,共有34種運算符。C語言把括號、賦值、強制類型轉(zhuǎn)換等都作為運算符處理。從而使C語言的運算類型極其豐富,表達式類型多樣化。靈活使用各種運算符可以實現(xiàn)在其它高級語言中難以實現(xiàn)的運算。

(3) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富

C語言的數(shù)據(jù)類型有:整型、實型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結(jié)構(gòu)體類型、共用體類型等。能用來實現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運算。并引入了指針概念,使程序效率更高。另外C語言具有強大的圖形功能,支持多種顯示器和驅(qū)動器。且計算功能、邏輯判斷功能強大。

(4)C是結(jié)構(gòu)式語言

結(jié)構(gòu)式語言的顯著特點是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化,即程序的各個部分除了必要的信息交流外彼此獨立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦阌谑褂?、維護以及調(diào)試。C語言是以函數(shù)形式提供給用戶的,這些函數(shù)可方便的調(diào)用,并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向,從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。

(5)C語法限制不太嚴格,程序設(shè)計自由度大

雖然C語言也是強類型語言,但它的語法比較靈活,允許程序編寫者有較大的自由度。

(6)C語言允許直接訪問物理地址,可以直接對硬件進行操作

因此既具有高級語言的功能,又具有低級語言的許多功能,能夠像匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進行操作,而這三者是計算機最基本的工作單元,可用來寫系統(tǒng)軟件。

(7)生成目標代碼質(zhì)量高,程序執(zhí)行效率高

一般只比匯編程序生成的目標代碼效率低10-20%。

(8)C語言適用范圍大,可移植性好

C語言有一個突出的優(yōu)點就是適合于多種操作系統(tǒng),如DOS、UNIX;也適用于多種機型。C語言具有強大的繪圖能力,可移植性好,并具備很強的數(shù)據(jù)處理能力,因此適于編寫系統(tǒng)軟件,三維,二維圖形和動畫,它也是數(shù)值計算的高級語言。

3.C語言的缺點

(1)C語言的缺點主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的封裝性上,這一點使得C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語言的語法限制不太嚴格,對變量的類型約束不嚴格,影響程序的安全性,對數(shù)組下標越界不作檢查等。從應(yīng)用的角度,C語言比其他高級語言較難掌握。

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