C语言
| 中文名 | C语言 |
|---|---|
| 英文名 | C |
| 设计者 | 丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）、肯·汤普森（Ken Thompson） |
| 设计年份 | 1972年 |
| 主要实现 | GCC、Clang、MSVC、Intel C++ Compiler等 |
| 影响语言 | C++、Objective-C、Java、C#、Go、Rust等 |
| 操作系统 | 跨平台 |
C（全称：C Programming Language）是一种通用的、面向过程的计算机程序设计语言。它由丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）于1972年在贝尔实验室设计并实现，最初目的是作为Unix操作系统的系统实现语言[1]。C语言兼具高级语言和汇编语言的特点，能够以简易的方式编译、处理低级存储器，产生少量的机器码，且不需要任何运行环境支持便可运行[2]。凭借其高效性、灵活性和可移植性，C语言被广泛应用于系统软件、嵌入式系统、操作系统和编译器等的开发中，并对后续众多编程语言产生了深远影响[3]。
C语言的起源可以追溯到20世纪60年代。1967年，剑桥大学的马丁·理查兹（Martin Richards）对CPL语言进行了简化，创造了BCPL（Basic Combined Programming Language）语言[4]。1969年，肯·汤普森（Ken Thompson）在贝尔实验室以BCPL为基础，设计出了更接近硬件的B语言，并用它编写了第一个版本的Unix操作系统[1]。
1971年，丹尼斯·里奇加入Thompson的项目，致力于改进B语言。在将B语言移植到PDP-11计算机的过程中，他们遇到了一系列问题，于是里奇在B语言的基础上增加了数据类型等特性，创造了一种新语言。1972年，这种新语言被正式命名为“C”，取自BCPL的第二个字母。1973年，C语言的主体完成，Thompson和Ritchie随即用C语言重写了Unix内核[1]。
1978年，布莱恩·科尔尼干（Brian Kernighan）和丹尼斯·里奇合著了《The C Programming Language》（中文译名《C程序设计语言》）。这本书被广泛称为“K&R C”，成为C语言事实上的标准规范[2]。
随着C语言的普及，为了统一不同实现之间的差异，美国国家标准协会（ANSI）于1983年成立了X3J11委员会，开始着手C语言的标准化工作[5]。1988年，K&R C的第二版出版，以反映即将到来的ANSI标准。1989年，ANSI正式批准了C语言标准（ANSI X3.159-1989），即C89。1990年，该标准被国际标准化组织（ISO）采纳为ISO/IEC 9899:1990，即C90[6]。
此后，C语言标准经历了多次修订和扩展，主要包括：1995年的C95（扩充了宽字符和多字节字符支持）、1999年的C99（增加了long long、<stdint.h>、restrict等新特性）、2011年的C11、2017年的C17以及2023年发布的C23[7][8]。
C语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、仅产生少量机器码且无需运行环境支持的编程语言。其核心特性包括：
- 面向过程：C语言是一种面向过程的语言，强调通过函数（过程）来组织代码，与C++、Java等面向对象语言有所不同[2]。
- 指针与内存管理：C语言通过指针提供了对内存的直接访问能力。程序员可以使用
malloc()和free()等函数进行显式的动态内存管理[2]。 - 高效与灵活：C语言的代码质量与汇编语言相当，一般只比汇编语言生成的目标程序效率低10%～20%。它提供了丰富的运算符和数据结构，既适合编写系统软件，也适合编写应用软件[1]。
- 可移植性：C语言程序可以在多种计算机平台上编译运行，只要该平台拥有对应的C语言编译器和库[2]。
C语言的设计和成功对后来的编程语言发展产生了深远影响。许多主流编程语言都直接或间接地借鉴了C语言的语法和思想[3]，例如：
- C++：在C语言基础上增加了面向对象编程特性[3]。
- Objective-C：在C语言基础上增加了Smalltalk风格的消息传递机制。
- Java和C#：借鉴了C语言的语法风格，但采用了不同的运行时和内存管理模型。
此外，C语言也是许多操作系统（如Linux、Unix）和嵌入式系统开发的核心语言。
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 Ritchie, Dennis M. "The Development of the C Language." ACM SIGPLAN Notices 28, no. 3 (March 1993): 201–208.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Kernighan, Brian W., and Dennis M. Ritchie. *The C Programming Language*. 2nd ed. Prentice Hall, 1988.
- ↑ 3.0 3.1 3.2 Stroustrup, Bjarne. *The Design and Evolution of C++*. Addison-Wesley, 1994.
- ↑ Richards, Martin. "BCPL: A Tool for Compiler Writing and Systems Programming." Proceedings of the Spring Joint Computer Conference, 1969.
- ↑ American National Standards Institute. "Programming Language C." ANSI X3.159-1989, 1989.
- ↑ International Organization for Standardization. "Programming Languages — C." ISO/IEC 9899:1990, 1990.
- ↑ International Organization for Standardization. "Programming Languages — C." ISO/IEC 9899:2011, 2011.
- ↑ International Organization for Standardization. "Programming Languages — C." ISO/IEC 9899:2023, 2023.