C语言程序设计

C语言诞生

C语言诞生于20世纪70年代，由美国贝尔实验室（Bell Labs）的丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）在1972年开发。它是基于B语言的改进版本，而B语言本身是由肯·汤普逊（Ken Thompson）开发的，主要用于早期的UNIX操作系统编写。

C语言的来源背景：

• Multics和UNIX项目 ：在C语言诞生之前，贝尔实验室的研究人员参与了一个名为Multics的大型分时操作系统项目。这个项目在当时显得过于复杂，于是贝尔实验室最终放弃了它，转而开发了更加精简的UNIX操作系统。C语言的开发正是在UNIX项目的背景下展开的。

• B语言的继承与改进：B语言是由Ken Thompson基于BCPL（Basic Combined Programming Language）设计的，用于开发早期的UNIX系统。然而，B语言的功能有限，尤其是在处理数据类型和结构化编程方面的能力不足。Dennis Ritchie希望通过改进B语言，开发一种更加强大和灵活的编程语言，这就是C语言。

C语言的特点：

• 低级与高级的平衡：C语言非常接近硬件，具备直接操作内存和处理硬件设备的能力，但同时也具备结构化编程的特性，允许编写更高层次的代码。
• 跨平台性：C语言最初是为UNIX操作系统编写的，但由于其简洁、高效和通用性，迅速传播到其他平台。
• 广泛的应用：C语言不仅用于操作系统的开发，还广泛应用于编译器、嵌入式系统、数据库、网络编程等多个领域。

C语言因其效率高、灵活性强而成为了很多其他编程语言（如C++、Java、C#、Objective-C）的基础，至今仍是系统编程领域的重要语言。

C语言版本

C 语言有多个版本，从最早期的标准化到最新的版本，随着每个版本的发布，C 语言引入了新的特性和标准。以下是 C 语言主要的版本及其简要介绍：

1. K&R C (1978)

• K&R C 指的是由 Kernighan 和 Ritchie 在他们的著作《The C Programming Language》一书中定义的 C 语言。这是最早被广泛使用的 C 语言版本。
• 这个版本是 C 语言的早期形式，还未被正式标准化。

2. ANSI C (C89/C90)

• ANSI C 是 1989 年由美国国家标准协会（ANSI）标准化的 C 语言版本，也被称为 C89。
• 1990 年，国际标准化组织（ISO）也采用了这一版本，称为 C90，两者几乎没有区别。
• 特性：
  • 函数原型（函数声明包含参数类型）
  • 标准库函数得到规范化，如 stdio.h、stdlib.h 等。
  • 增加了更多的标准库函数来处理字符、字符串、内存分配等。

3. C99 (1999)

• C99 是 1999 年发布的 C 语言标准，扩展了 ANSI C 并引入了一些现代化特性。
• 特性：
  • 支持单行注释（//）
  • 增加了 inline 关键字，用于内联函数。
  • 支持可变长数组（Variable Length Arrays，VLA）。
  • 增加了布尔类型（_Bool）。
  • 更强的浮点数支持（long long int 和新的 complex 类型）。
  • 初始化指定符号字段的结构体。

4. C11 (2011)

• C11 是 2011 年发布的 C 标准，旨在通过新特性提高 C 语言的并发支持和安全性，同时确保向后兼容性。
• 特性：
  • 原子操作（atomic operations），提升了并发编程的效率。
  • 多线程支持（通过 <threads.h> 标准库引入）。
  • 新增了 _Generic 关键字，用于泛型编程。
  • 改进了对 Unicode 的支持。
  • 支持匿名结构体和联合体。

5. C17 (2017)

• C17（有时也称为 C18，取决于标准正式发布的时间）是 2017 年发布的一个小幅更新版本。
• 这个版本没有引入新的语言特性，主要是对 C11 的一些修复和改进，旨在更好地支持编译器实现。

6. C23 (2023)

• C23 是最新的 C 标准，预计在 2023 年发布。
• 该版本正在进行讨论和修订，可能引入一些新的特性和功能，重点是进一步简化语言使用并加强类型安全性。

总结

• K&R C：C 语言的早期版本。
• C89/C90：首次标准化版本。
• C99：引入现代特性，如 // 注释、inline 函数等。
• C11：支持并发和原子操作，添加了多线程库。
• C17：C11 的修订版本，主要是修复和改进。
• C23：最新版本，预计将引入更多现代化和安全性功能。

这些版本定义了 C 语言的演进，开发者可以根据需要选择支持不同标准的编译器。

后期我们主要以 C11 版本为主进行讲解和学习

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