1.3　C语言的发展及特点

1.3.1　C语言的发展

C语言最早的原型是ALGOL 60，1963年，剑桥大学将其发展成为CPL（Combined Programming Language）。

1967年，剑桥大学的Martin Richards对CPL语言进行了简化，推出了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 Laboratory）的研究员Ken Thompson为PDP-7计算机开发了后来被命名为“UNIX”的操作系统。

1970年，Ken Thompson以BCPL语言为基础，设计出简单且接近硬件的B语言（取BCPL的首字母），并且用B语言编写了第1个UNIX操作系统。

1972年，贝尔实验室的Dennis M.Ritchie在B语言的基础上最终设计出了一种新的语言，取了BCPL的第2个字母作为这种语言的名字，这就是C语言。

1977年，Dennis M.Ritchie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”。

1978年，Dennis M.Ritchie和Brian W.Kernighan合作推出了《The C Programming Language》的第1版（按照惯例，该著作简称为“K&R”）。书末的参考指南（Reference Manual）给出了当时C语言的完整定义，成为那时C语言事实上的标准，人们称之为“K&R C”。从这一年以后，C语言被移植到了多种机型上并得到了广泛支持，使其在当时的软件开发中几乎一统天下。

1983年，ASC X3（ANSI属下专门负责信息技术标准化的机构，现已改名为“INCITS”）成立了一个专门的技术委员会J11（J11是委员会编号，全称是“X3J11”），负责起草关于C语言的标准草案。

1989年，ANSI发布了第1个完整的C语言标准，即ANSI X3.159—1989，简称“C89”，不过人们也习惯称其为“ANSIC”。C89在1990年被国际标准组织ISO（International Organization for Standardization）一字不改地采纳，所以也有“C90”的说法。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”。

1999年，ANSI和ISO又通过了最新版本的C语言标准和技术勘误文档，该标准也被称为“C99”，这基本上是目前关于C语言的最新和最权威的定义了。

现在各种C编译器都提供了对C89和C90的完整支持，对C99只提供了部分支持，还有一部分提供了对某些K&R C风格的支持。

2011年12月8日，ISO正式发布了新的C语言的新标准C11，之前被称为“C1X”，官方名称为“ISO/IEC 9899∶2011”。

1.3.2　C语言的特点和优点

1.特点

（1）是一个有结构化程序设计、具有变量作用域（Variable Scope）及递归功能的过程式语言。

（2）传递参数均以值传递（Pass By Value），也可以传递指针（A Pointer Passed By Value）。

（3）不同的变量类型可以用结构体（Struct）组合在一起。

（4）只有32个保留字（Reserved Keywords），使变量、函数命名有更多弹性。

（5）部分变量类型可以转换，如整型和字符型变量。

（6）通过指针（Pointer）可以很容易地对存储器进行低级控制。

（7）预编译处理（Preprocessor）使C语言的编译更具弹性。

2.优点

（1）简洁紧凑、灵活方便。

C语言一共只有32个关键字和9种控制语句，程序书写形式自由，区分大小写，把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合了起来。

（2）运算符丰富。

C语言的运算符包含的范围广泛，共有34种运算符。它把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理，从而使运算类型极其丰富，表达式类型多样化，灵活使用各种运算符可以实现在其他高级语言中难以实现的运算。

（3）数据类型丰富。

C语言的数据类型有整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、共用体类型等，能用来实现各种复杂的数据结构的运算，并引入了指针概念，使程序效率更高。

（4）表达方式灵活实用。

C语言提供多种运算符和表达式，对问题的表达可通过多种途径获得，其程序设计更主动、灵活。它对语法的限制不太严格，程序设计自由度大，如整型量与字符型数据及逻辑型数据可以通用等。

（5）允许直接访问物理地址，对硬件进行操作。

由于C语言允许直接访问物理地址，可以直接对硬件进行操作，因此既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能。它能够像汇编语言一样对位（bit）、字节和地址进行操作，而这三者是计算机最基本的工作单元，可用来写系统软件。

（6）生成的目标代码质量高，程序执行效率高。

C语言描述问题比汇编语言简洁，工作量小、可读性好，易于调试、修改和移植。而代码质量与汇编语言相当，一般只比汇编程序生成的目标代码效率低10%～20%。

（7）可移植性好。

C语言在不同机器上的C编译程序的86%代码是公共的，所以C语言的编译程序便于移植。在一个环境中用C语言编写的程序不改动或稍加改动，即可移植到另一个完全不同的环境中运行。

（8）表达力强。

C语言有丰富的数据结构和运算符，包含多种数据结构，如整型、数组类型、指针类型和联合类型等，用来实现各种数据结构的运算。

C语言能直接访问硬件的物理地址，兼有高级语言和低级语言的许多优点。它既可用来编写系统软件，又可用来开发应用软件，已成为一种通用程序设计语言；另外C语言具有强大的图形功能，支持多种显示器和驱动器，并且计算功能和逻辑判断功能也很强大。