1.3 C语言概述

早期的编程工程师只能借助查表的方法和机器语言编写程序，但随着计算机技术的发展，这种低级语言编程已不能满足需求，随之出现了不同类型的编程语言，其中，C语言就是出现最早的编程语言之一。本节我们将介绍C语言，让初学者对C语言有清晰的认识。

1.3.1 C语言的发展史

C语言特性源自一种称为“B”的早期语言（基本组合编程语言，BCPL），其设计是为了实现UNIX操作系统。

1963年，剑桥大学将ALGOL 60语言发展成为CPL（Combined Programming Language）语言。

1967年，剑桥大学的马丁·理查兹（Matin Richards）对CPL语言进行了简化，BCPL语言诞生。

1970年，美国贝尔实验室的肯·汤普森（Ken Thompson）对BCPL进行了修改，并将其命名为“B语言”，其含义是将BCPL语言“煮干”，提炼出它的精华，之后他用B语言编写了第一个基于非汇编语言的UNIX操作系统。

1972年，美国贝尔实验室的丹尼斯·里奇（Dennis M.Ritchie）在B语言的基础上设计出了一种新的语言，他取了BCPL的第2个字母作为这种语言的名字，即C语言。之后丹尼斯·里奇与肯·汤普森成功地使用C语言重写了UNIX的第3版内核，该版内核具有良好的可移植性且易于扩展，为UNIX日后的普及打下了坚实基础。

1978年，布赖恩·凯尼汉（Brian W.Kernighan）和丹尼斯·里奇（Dennis M.Ritchie）出版了名著《The C Programming Language》，从而使C语言成为目前世界上使用最广泛的高级程序设计语言。

1.3.2 C语言的标准

随着微型计算机的普及，C语言衍生出了诸多版本，这些版本之间存在差异，为了使C语言得到统一，美国国家标准学会（ANSI）制定了一套标准，称为ANSI C。ANSI C标准自1989年诞生以来，又历经了下述几次修改。

• 1989年，美国国家标准学会（ANSI）通过的C语言标准ANSI X3.159-1989被称为C89。

• 1990年，国际标准化组织（ISO）接受C89作为国际标准ISO 9899-1990，该标准被称为C90。这两个标准只有细微的差别，因此，通常来讲C89和C90指的是同一个版本。

• 1999年，ANSI通过了C99标准。C99标准相对C89做了很多修改，例如变量声明可以不放在函数开头，支持变长数组，初始化结构体允许对特定的元素赋值等。本书将以C99标准为主进行讲解。

• 2011年，ISO和IEC（国际电工委员会）正式发布C语言标准第3版草案（N1570），提高了C语言对C++的兼容性，并增加了一些新的特性。这些新特性包括泛型宏、多线程、带边界检查的函数等。

1.3.3 C语言的应用领域

根据TIOBE网站公布的编程语言热门程度排行榜，C语言热门程度稳居前三。历年语言热门程度排名如图1-4所示。

C语言也获得了远高于大多数编程语言的评分，TIOBE于2018年10月公布的编程语言评分如图1-5所示。

C语言之所以稳居前三，获得高度评价，与其良好的性能及广泛的应用领域密不可分，C语言常被应用在以下领域。

1. 操作系统

C语言可以开发操作系统，主要应用在个人桌面领域的Windows系统内核、服务器领域的Linux系统内核、FreeBSD、苹果公司研发的Mac系统。

2. 应用软件

C语言可以开发应用软件。在企业数据管理中，需要可靠的软件处理有价值的信息，C语言具有高效、稳定等特性，企业数据管理中使用的数据库如Oracle、MySQL、MS SQL Server和SQLite等都由C语言开发。此外金山办公软件WPS及微软的Office办公软件、功能强大的数学软件MatLab等都使用C语言开发。

3. 嵌入式底层开发

当今时代，生活的各个方面都在智能化，智能城市、智能家庭等概念已不再是设想。这些智能领域离不开嵌入式开发，熟知的智能手环、智能扫地机器人、轿车电子系统等都离不开嵌入式开发。

组成这些智能系统的东西，如底层的微处理器控制的传感器、蓝牙、WiFi网络传输模块等使用的硬件驱动库、嵌入式实时操作系统FreeRtos、UCOS和VxWorks等，都主要由C语言开发。

4. 游戏开发

C语言具有强大的图像处理能力、可移植性、高效性等特点。一些大型的游戏中，游戏环境渲染、图像处理等使用C语言来处理，成熟的跨平台游戏库OpenGl、SDL等也由C语言编写而成。