C语言,一门最经典、普及和影响深远的程序设计语言。自问世以来,C语言凭借着其简洁、高效、灵活等优良特性,早已被广泛应用于系统软件、操作系统、嵌入式系统、游戏制作、网络通讯等众多领域,成为了计算机科学领域的基石之一。本文将从C语言的起源、发展和进化三个方面来探究C语言的源远流长,以及它在计算机科学发展史上独特的地位。
一、C语言的起源
20世纪60年代后期,贝尔实验室的一群科学家发明了一种叫做B语言的编程语言,它是一种牛刀小试的语言,优点是可以在PDP-7计算机上运行,但它有许多不足之处。于是,贝尔实验室的另一位科学家Dennis Ritchie和他的同事们决定开发一种更好的程序设计语言。这种语言,后来便演化为C语言。
C语言的设计者之一Dennis Ritchie,在设计C语言时,是以B语言为基础的。C语言是基于贝尔实验室的运算系统而创造出来的。当时,这种系统被命名为“Unix”。
C语言的初衷,就是为了解决在Unix系统上编写系统软件的问题。为此,Dennis Ritchie选择在B语言的基础上,增加了一些B语言没有的新特性,例如结构体、指针、联合体、快速存储和位操作等。这些特性,让程序员们能够更容易地编写高效、灵活、易于使用的系统软件。
二、C语言的发展
C语言在贝尔实验室发布后,很快就在计算机科学领域掀起了一股风潮。事实上,C语言具有很多优点,比如语法常用结构简单、可移植性强、性能高等等。这些优点,让C语言不断地在计算机科学领域中得到广泛应用。
此后,C语言在不断地更新和发展,为计算机科学领域带来了许多好处。1978年,C语言首次被定义为一种正式的编程语言,并在保持其简单、易用、高效等特点的同时,进一步增强了新的特性。例如,结构体、共同体、枚举、函数参数等等。这使得C语言成为了一种更加强大和多功能的编程语言。
1983年,C语言的标准化工作开始,由于C语言的灵活性和可移植性,越来越多的计算机系统和编译器将C语言集成在其内部。为了保证C语言的标准化,C语言标准委员会于1989年发布了ANSI C标准。该标准中定义了C语言基本的语法、数据类型、函数库等,成为C语言发展的重要标志。
1990年代,随着互联网的普及,网络通讯成为了计算机应用领域的一个热点。C语言也针对这一发展趋势,增加了一系列可支持网络通讯的特性,如套接字、传输控制协议、用户数据报协议等等,为网络编程提供了强大的支持力度。
1999年,C语言标准化委员会发布了一个新的标准,称为“C99”。这个标准提供了许多新的特性和扩展功能,增强了C语言的表现和可用性。包括:宏定义、复合字面量、长整型常量、指向void指针的指针,等等。
总体来看,C语言在进化过程中慢慢变得更加强大、更加灵活、更加可持续。它被广泛应用于系统软件、操作系统、嵌入式系统、游戏制作、网络通讯等众多领域。
三、C语言的进化
随着计算机科学领域的不断发展,软件开发需求也不断变化。为了满足这些不断变化的需要,C语言在不断的进化和发展中越来越多地融入了新的技术和思想。
C语言的进化主要体现在以下几个方面:
1、面向对象的C++
在20世纪80年代,C++的出现引起了轰动。C++是一种比C语言更加高级、更方便的程序设计语言,它继承了C语言的高效、灵活等特性,同时增加了一些新的特征,使得C++可以在更广泛的维度上进行系统软件和编程开发。
2、高级进程控制的POSIX
面向分布式操作系统方向的POSIX规范的诞生,进一步展现出C语言在系统软件方面的强大。POSIX规范与Unix操作系统相关联,主要定义了对Unix操作系统进程和线程进行控制的函数,使得进程和线程的控制变得更为方便和高效。
3、快速、高效的C#
C#语言通过向C++语言进行扩展,处理了那些使用复杂性过高的问题,使程序员更为容易地生成其所期望的代码。C#语言不仅可以运用在Windows系统平台中,也可以战胜在Unix系统平台中。C#语言在处理大型数据的同时,另其显得更为轻便,能轻易地在Web应用中使用。
4、基于C语言的StackGuard
C语言需要别人的管理,在此期间,StackGuard正是一种基于C语言的可选项,用来检查函数返回前的函数内部变量的值,并确保函数内部变量的值没有被恶意修改。因为变量地址属于固定的内存位置,所以变量地址和其对应的值之间的映射关系是静态的,换言之,一旦存储该变量值的内存位置被破坏,该变量的值就会被破坏。StackGuard只是一个使用较小的部分 进行检查,并将稍微大些的组合但相同的函数简化。StackGuard不使用C编译器工具链,但需要使用C头文件。
总体上来看,C语言在不断的进化和发展中,逐渐融合了一些新的技术和思想,使得它可以更好地适应不断增长的开发需求。这也使得C语言在计算机科学领域中的地位更加稳固。
结语:
C语言作为计算机科学领域的重要组成部分,其源起、发展和演变自始至今都是多方面广泛讨论的一个话题。随着科技和编程技能的不断进步,C语言在计算机领域的重要性也逐渐得到了广泛的认可和应用。在今天的科技环境中,使用最广泛的三种语言是Java、Python和C语言,而C语言的高效性和可移植性仍然成为了现在的计算机语言学习和应用不可或缺的一部分。