C语言概述
C语言是国际上广泛流行的计算机高级语言,本章主要阐述C语言的发展过程及特点;C程序的基本结构,算法及其描述;C语言字符集,标识符与关键字以及C程序的上机步骤
1.1 C语言的发展过程及特点
1.1.1 C语言的发展过程
C语言自流行以来一直兴盛不衰,也是目前应用最广泛的计算机语言之一.因为它既具有高级语言的优点,又具有低级语言的许多特点,因此特别适合于编写系统软件,当然也可用来编写应用软件.
C语言是在 70 年代初问世的.一九七八年由美国电话电报公司(AT&T)贝尔实验室正式发表了C语言.同时由B.W.Kernighan和D.M.Ritchit(合称D&R)合著了著名的《The C Programming Language》一书,在该书中并没有定义一个完整的标准C 语言,后来由美国国家标准协会(American National Standards Institute)在此基础上制定了一个C 语言标准,于一九八三年发表,通常称之为ANSI C.
早期的C 语言主要是用于UNIX系统.由于C语言的强大功能和各方面的优点逐渐为人们认识,到了八十年代,C开始进入其它操作系统,并很快在各类大,中,小和微型计算机上得到了广泛的使用,成为当代最优秀的程序设计语言之一.
K&R在1988年修改了他们的经典著作《The C Programming Language》,按照ANSI C标准重写了该书.1987年,ANSI又公布了新标准——87 ANSI C.1990年,国际标准化组织ISO(International Standard Organization)接受87 ANSI C为ISO C的标准(ISO 9899-1990).目前流行的C编译系统都是以它为基础的.本书的叙述基本上以ANSI C为基础.目前广泛流行的各种版本C语言编译系统虽然基本部分是相同的,但也有一些不同.在微型机上使用的有Microsoft C,Turbo C,Quick C,Borland C等,它们的不同版本又略有差异.因此,读者应了解自己使用的计算机系统所配置的C编译系统的特点和规定.
1.1.2 C语言的特点
一种语言之所以能存在和发展,并具有生命力,总是有其不同于其他语言的特点.C语言的主要特点如下.
(1)语言简洁,紧凑,使用方便,灵活.C语言共有32个关键字(见本章1.4节),9种控制语句,程序书写形式自由.
(2)运算符丰富.C的运算符包含的范围很广泛,共有34种运算符(参见第附录III).C把括号,赋值,强制类型转换等作为运算符处理,从而使C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语言中难以实现的运算.
(3)数据结构丰富,具有现代计算机语言的各种数据结构.C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(如链表,树,栈等)的运算,尤其是指针类型数据,使用起来更为灵活,多样.
(4)具有结构化的控制语句(如if…else语句,while语句,do…while语句,switch语句,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是理想的结构化语言,符合现代编程风格的要求.
(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做检查,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,例如整型数据,字符型数据,逻辑型数据可以通用.一般的高级语言语法检查比较严格,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编译程序去查错."限制"与"灵活"是一对矛盾.限制严格,就失去灵活性;而强调灵活,就必然放松限制.
(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既具有高级语言的功能,又具有低级语言的许多功能.C语言的这种双重性,使它既是成功的系统软件设计语言,又是应用软件设计语言.有人把C称为"中级语言",意为兼有高级语言和低级语言的特点.
(7)生成目标代码质量高,程序执行效率高.一般只比汇编程序生成的目标代码效率低10%-20%.
(8)用C语言写的程序可移植性好(与汇编语言比).基本上不做修改就能用于各种型号的计算机和各种操作系统.
上面只介绍了C语言的最容易理解的一般特点,至于C语言内部的其他特点将结合以后各章的内容作介绍.由于C语言的这些优点,使C语言应用非常广泛.C的以上特点,读者现在也许还不能深刻理解,待学完C以后再回顾一下,就会有比较深刻的体会.总之,C语言对程序员的要求较高.程序员使用C语言编写程序会感到限制少,灵活性大,功能强,可以编写出任何类型的程序.

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