1.1 C语言发展史
1.1.1 程序语言简述
在介绍C语言的发展历程之前,先对程序语言进行大概的讲解。
1、机器语言
机器语言是低级语言,也称为二进制代码语言。机器语言是由0和1二级制数组成的一串能表达计算机操作的指令。机器语言可以直接识别,不需要进行任何的翻译。
2、汇编语言
汇编语言是面向机器的程序设计语言。为了减轻使用机器语言编译的痛苦,用英文字母或符号串来代替机器语言的二级制代码,这样就把不易理解和使用的机器语言变成了汇编语言,这样一来,汇编语言就比机器语言更便于阅读和理解程序。
3、高级语言
由于汇编语言依赖于计算机硬件体系,并且该语言中的注记符号数量比较多,所以其运用起来人人不够方便。为了使程序语言能够更贴近人类的自然语言,同时又不依赖于计算机硬件,于是产生了了高级语言。这种语言,其语法形式类似于英文,并且因为对硬件的直接操作,而易于被普通人所理解与使用。其中普遍的高级语言有Fortran、ALGOL、COBOL、LISP、Pascal、PROLOG、C、C++、VC 、 VB Delphi 、Java等。
1.1.2 C语言的历史
C语言诞生于美国的贝尔实验室,由丹尼斯·里奇(Dennis MacAlistair Ritchie)以肯尼斯·蓝·汤普森(Kenneth Lane Thompson)设计的B语言为基础发展而来,在它的主体设计完成后,汤普森和里奇用它完全重写了UNIX,且随着UNIX的发展,c语言也得到了不断的完善。为了利于C语言的全面推广,许多专家学者和硬件厂商联合组成了C语言标准委员会,并在之后的1989年,诞生了第一个完备的C标准,简称“C89”,也就是“ANSI C”,截至2020年,最新的C语言标准为2018年6月发布的“C18”。
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 Laboratories)的研究员肯·汤普森(Kenneth Lane 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,找到了台空闲的小型计算机——PDP-7。但这台电脑没有操作系统,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——UNICS(Uniplexed Information and Computing Service)。
1969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),并且用B语言写了初版UNIX操作系统(叫UNICS)。
1971年,同样酷爱Space Travel的丹尼斯·里奇为了能早点儿玩上游戏,加入了汤普森的开发项目,合作开发UNIX。他的主要工作是改造B语言,使其更成熟。
1972年,美国贝尔实验室的丹尼斯·里奇在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。汤普森和里奇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2020年,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,其中还有不少继承汤普逊和里奇之手的代码。
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在哪种架构的处理器运行。 [6]
1977年,丹尼斯·里奇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(ANSI)为了使C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年被国际标准化组织(International Standard Organization,ISO)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”。
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。