编译系统（C语言的发展及其特点）

C语言是国际上广泛流行的计算机高级语言。

C语言的祖先是BCPL语言。1967年英国剑桥大学的Martin Richards推出了没有类型的BCPL（Basic Combined Programming Language）语言。1970年美国AT&T贝尔实验室的Ken Thompson以BCPL语言为基础，设计出了很简单且很接近硬件的B语言（取BCPL的第一个字母）。但是B语言过于简单，功能有限。1972—1973年间，美国贝尔实验室的D.M.Ritchie在B语言的基础上设计出了C语言。C语言既保持了BCPL和B语言的优点（精炼，接近硬件），又克服了它们的缺点（过于简单、无数据类型等），C语言的新特点主要表现在具有多种数据类型（如字符、数值、数组、结构体和指针等）。开发C语言的目的在于尽可能降低用它所写的软件对硬件平台的依赖程度，使之具有可移植性。

最初的C语言只是为了描述和实现UNIX操作系统提供一种工作语言而设计的。1973年Ken Thompson和D.M.Ritchie合作把UNIX的90%以上用C语言改写，即UNIX第5版（原来的UNIX操作系统是1969年由美国的贝尔实验室的Ken Thompson和D.M.Ritchie开发成功的，是用汇编语言编写的）。随着UNIX的日益广泛使用，C语言也迅速得到推广。1978年以后，C语言先后移植到大、中、小和微型计算机上。C语言便很快风靡全世界，成为世界上应用最广泛的程序设计高级语言。

以UNIX第7版中的C语言编译程序为基础，1978年Brian W.Kernighan和Dennis M.Ritchie合著了影响深远的名著The C Programming Language，这本书中介绍的C原因成为后来广泛使用的C语言版本的基础，它是实际上第一个C语言标准。1983年美国国家标准协会（ANSI）成立了一个委员会，根据C语言问世以来各种版本对C语言的发展和扩充，制定了第一个C语言标准草案。ANSI C比原来的C有了很大的发展。Brian W.Kernighan和Dennis M.Ritchie在1988年修订了他们的经典著作The C Programming Language，按照即将公布的ANSI C新标准重新写了该书。1989年ANSI公布了一个完整的C语言标准—ANSI X3.159—1989（常称ANSI或C 89）。1990年国际标准化组织ISO接受C89作为国际标准ISO/IEC9899：1990，它和ANSI的C89基本上是相同的。

1995年ISO对C90做了一些修订，即“1995基准增补1（ISO/IEC9899/AMD1:1995）”。1999年ISO又对C语言标准进行修订，在基本保留原来的C语言特征的基础上，针对应用的需要，增加了一些功能，尤其是C++中的一些功能，命名为ISO/IEC9899：1999。2001年和2004年先后进行了两次技术修正，即2001年的TC1和2004年的TC2。ISO/IEC9899：1999及其技术修正被称为C99，C99是C89的扩充。

应该注意到，目前由不同软件公司所提供的一些C语言编译系统并未完全实现C99建议的功能，它们多以C89为基础开发。大家应该了解到自己所使用的C语言编译系统的特点。初学者所用到的初步编程知识基本上在C89的范围内，因此使用目前的C编译系统仍然可以满足对初学者的教学需要。在今后进行实际软件开发工作时，应注意使用能在更大程度上实现C99功能的编译系统。

C语言是一种用途广泛、功能强大、使用灵活的过程性编程语言，既可用于编写应用软件，又能用于编写系统软件。因此C语言问世以来得到迅速推广。自20世纪90年代初，C语言在我国开始推广以来，学习和使用C语言的人越来越多，成为学习和使用人数最多的一种计算机语言，绝大多数理工科大学都开设了C语言程序设计课程。掌握C语言成为计算机开发人员的一项基本功。

C语言有以下一些主要特点：

1）、语言简洁、紧凑，使用方便、灵活。C语言一共只有37个关键字、9种控制语句，程序书写形式自由，主要用小写字母表示，压缩了一切不必要的成分。C语言程序比其他许多高级语言简练，源程序短，因此输入程序时工作量少。

实际上，C是一个很小的内核语言，只包括极少的与硬件有关的成分，C语言不直接提供输入和输出语句、有关文件操作的语句和动态内存管理的语句等（这些操作是由编译系统所提供的库函数来实现的），C的编译系统相当简洁。

2）、运算符丰富。C语言的运算符包含的范围很广泛，共有34种运算符。C语言把括号、赋值和强制类型转换等都作为运算符处理，从而使C语言的运算类型极其丰富，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语言提供的数据类型包括：整型、浮点型、数组类型、指针类型、结构体类型和共用体类型等，C99又扩充了复数浮点类型、超长整型（long long）和布尔类型（bool）等。尤其是指针类型数据，使用十分灵活和多样化，能用来实现各种复杂的数据结构的运算。

4）、具有结构化的控机语句（如if...else语句、while语句、do...while语句、switch语句和for语句）。用函数作为程序的模块单位，便于实现程序的模块化。C语言是完全模块化和结构化的语言。

5）、语法限制不太严格，程序设计自由度大。例如，对数组下标越界不进行检查，由程序编写者自己保证程序的正确。对变量的类型使用比较灵活，例如整型量与字符型数据以及逻辑型数据可以通用。一般的高级源语法检查比较严，能检查出几乎所有的语法错误，而C语言允许程序编写者有较大的自由度，因此放宽了语法检查。程序员应当仔细检查程序，保证其正确，而不要过分依赖C语言编译程序查错。

6）、C语言允许直接访问物理地址，能进行位（bit）操作，能实现汇编语言的大部分功能，可以直接对硬件进行操作。因此C语言既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能，可用来编写系统软件。C语言的这种双重性使得它既是成功的系统描述语言，又是通用的程序设计语言。

7）、用C语言编写的程序可移植性好。由于C的编译系统相当简洁，因此很容易移植到新的系统。而且C编译系统在新的系统上运行时可以直接编译“标准链接库”中的大部分功能，不需要修改源代码，因为标准链接库是用可移植的C语言写的。因此几乎在所有的计算机系统中都可以使用C语言。

8）、生成目标代码质量高，程序执行效率高。

C原来是专门为编写系统软件而设计的，许多大的软件都用C语言编写，这是因为C语言的可移植性好和硬件控制能力高，表达和运算能力强。许多以前只能用汇编语言处理的问题后来可以改用C语言来处理了。目前C的主要用途之一是编写“嵌入式系统系统程序”。由于具有上述优点，使C语言应用面十分广泛，许多应用软件也用C语言编写。

当你学完C语言之后，再来看C语言的上述这些特点，你会有更深的体会。

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