C語言的發(fā)展特點(diǎn)及其應(yīng)用

李巖　李雪斌　宋家興

摘 要：C語言是目前世界上流行、使用非常廣泛的高級程序設(shè)計(jì)語言。C語言對操作系統(tǒng)和系統(tǒng)使用程序以及需要對硬件進(jìn)行操作的場合，用C語言明顯優(yōu)于其他高級語言，許多大型應(yīng)用軟件都是用C語言編寫的。C語言具有繪圖能力強(qiáng)，可移植性，并具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，因此適于編寫系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動(dòng)畫它是數(shù)值計(jì)算的高級語言。

關(guān)鍵詞：C語言；應(yīng)用；發(fā)展

0 引言

隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)從最基本的高級語言到各種各樣的軟硬件都有了質(zhì)的飛躍，C語言的設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供一種能以簡易的方式編譯、處理低級存儲(chǔ)器。C語言十分適于系統(tǒng)描述語言，既編寫應(yīng)用軟件，又能編寫系統(tǒng)軟件。C是中級語言。它把高級語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級語言的實(shí)用性結(jié)合起來。

1 C語言的發(fā)展

C語言的祖先是BCPL語言。在1967年，當(dāng)時(shí)劍橋大學(xué)的Martin Richards 對CPL語言進(jìn)行了簡化，于是產(chǎn)生了BCPL（Basic Combined Pogramming Language）語言。1970年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的Ken Thompson，以BCPL語言為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出很簡單且很接近硬件的B語言（取BCPL的首字母）。他用B語言寫出了第一個(gè)UNIX操作系統(tǒng)。在1972年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的D.M.Ritchie在B語言的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了一種新的語言，最終他取了BCPL的第二個(gè)字母作為這種語言的名字，這就是C語言。

為了使UNIX操作系統(tǒng)推廣，1977年Dennis M.Ritchie 發(fā)表了不依賴于具體機(jī)器系統(tǒng)的C語言編譯文本《可移植的C語言編譯程序》。1978年由美國電話電報(bào)公司（AT&T）貝爾實(shí)驗(yàn)室正式發(fā)表了C語言。ANSI于1983年夏天，在CBEMA的領(lǐng)導(dǎo)下建立了X3J11委員會(huì)，目的是產(chǎn)生一個(gè)C標(biāo)準(zhǔn)。X3J11在1989年末提出了一個(gè)他們的報(bào)告[ANSI 89]，后來這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)被ISO接受為ISO/IEC 9899-1990。1990年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（International Organization for Standards）接受了89ANSIC為ISOC的標(biāo)準(zhǔn)（ISO9899-1990）。1994年，ISO修訂了C語言的標(biāo)準(zhǔn)。1995年，ISO對C90做了一些修訂，即“1995基準(zhǔn)增補(bǔ)1（ISO/IEC/9899/AMD1：1995）”。1999年，ISO有對C語言標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，在基本保留原來C語言特征的基礎(chǔ)上，針對應(yīng)該的需要，增加了一些功能，尤其是對C++中的一些功能，命名為ISO/IEC9899：1999。2001年和2004年先后進(jìn)行了兩次技術(shù)修正。

2 C語言的應(yīng)用

C語言一般用來底層開發(fā)，比如操作系統(tǒng)，嵌入式開發(fā)，或者要求效率高，可移植性的地方。于此通過是C對人要求很高，程序員要考慮的地方太多。他的特點(diǎn)就是每一個(gè)字節(jié)都可以精確控制，不像C++，編譯器為你自動(dòng)加的東西太多，效率也就低了。windows 就是用它來開發(fā)的。

C語言的應(yīng)用范圍更是涉及了諸多領(lǐng)域，不管是嵌入式的小程序或是龐大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端?，F(xiàn)如今，流行的編程軟件如雨后春筍般層出不窮，盡管它們編程方便、易于維護(hù)，但是在與硬件直接打交道和編制系統(tǒng)軟件時(shí)卻束手無策，于是C語言就有了用武之地。（這會(huì)導(dǎo)致“錯(cuò)幀”）以及發(fā)送機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)速度比接收機(jī)接收速度快（這會(huì)導(dǎo)致“過沖”）。為解決這個(gè)問題，我們采用一個(gè)簡單的握手信號(hào)，即發(fā)送機(jī)每次僅發(fā)送半個(gè)字節(jié)（低4位）的數(shù)據(jù)，而另外半個(gè)字節(jié)（高4位）則用來傳送信息。我們可以對信息位（高4位）進(jìn)行如下簡單的編碼：

0H：發(fā)送的是新的半個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)

1H：重新發(fā)送上次傳送錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)

2H：文件名結(jié)束

3H：文件結(jié)束

這樣，每當(dāng)發(fā)送機(jī)發(fā)送一個(gè)字節(jié)以后，就等待接收機(jī)發(fā)回送信號(hào)，這回送信號(hào)就是發(fā)送機(jī)發(fā)送過來的那個(gè)字節(jié)。發(fā)送機(jī)接收到回送信號(hào)后，把它與剛發(fā)送的字節(jié)相比較，如果相同，就發(fā)送新的半個(gè)字節(jié)，否則就重新發(fā)送。新數(shù)據(jù)與舊數(shù)據(jù)通過信息位來區(qū)分。

3 C語言特點(diǎn)

3.1 靈活方便

C語言一共只有32個(gè)關(guān)鍵字，9種控制語句，程序書寫自由，主要用小寫字母表示。它把高級語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級語言的實(shí)用性結(jié)合起來。 C 語言可以像匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作， 而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元。

3.2 運(yùn)算符豐富

C語言的運(yùn)算符包含的范圍很廣泛，共有種34個(gè)運(yùn)算符。C語言把括號(hào)、賦值、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換等都作為運(yùn)算符處理。從而使C的運(yùn)算類型極其豐富表達(dá)式類型多樣化，靈活使用各種運(yùn)算符可以實(shí)現(xiàn)在其他高級語言中難以實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算。

3.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富

C的數(shù)據(jù)類型有：整型、實(shí)型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結(jié)構(gòu)體類型、共用體類型等。能用來實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型的運(yùn)算。并引入了指針概念，使程序效率更高。另外C語言具有強(qiáng)大的圖形功能， 支持多種顯示器和驅(qū)動(dòng)器。且計(jì)算功能、邏輯判斷功能強(qiáng)大。

3.4 C是結(jié)構(gòu)式語言

結(jié)構(gòu)式語言的顯著特點(diǎn)是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個(gè)部分除了必要的信息交流外彼此獨(dú)立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。C語言是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可方便的調(diào)用，并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。

3.5 有較大自由度大

一般的高級語言語法檢查比較嚴(yán)，能夠檢查出幾乎所有的語法錯(cuò)誤。而C語言允許程序編寫者有較大的自由度。

3.6 C允許直接訪問物理地址，可以直接對硬件進(jìn)行操作

因此既具有高級語言的功能，又具有低級語言的許多功能，能夠像匯編語言一樣對位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元，可以用來寫系統(tǒng)軟件。

3.7 生成代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高

一般只比匯編程序生成的目標(biāo)代碼效率低10% ～ 20%。

3.8 適用范圍大，可移植性好

C語言有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)就是適合于多種操作系統(tǒng)， 如DOS、UNIX，也適用于多種機(jī)型。

用法補(bǔ)充：

第一，C語言對操作系統(tǒng)和系統(tǒng)使用程序以及需要對硬件進(jìn)行操作的場合，用C語言明顯優(yōu)于其他高級語言，許多大型應(yīng)用軟件都是用C語言編寫的。

第二，C語言具有繪圖能力強(qiáng)，可移植性，并具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，因此適于編寫系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動(dòng)畫它是數(shù)值計(jì)算的高級語言。

4 結(jié)語

C語言是一種結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語言，有著緊湊的表達(dá)關(guān)鍵字和控制語句、 豐富的運(yùn)算符、靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、高效的運(yùn)行代碼及高效的移植性等優(yōu)點(diǎn)。以后的日子將繼續(xù)在編程等領(lǐng)域發(fā)光發(fā)熱。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭宇軒. C語言發(fā)展歷史分析[J].信息與電腦，2016（2）.

[2] 林勇. C語言課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)探討[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2010，06（29）.

作者簡介：李巖（1995—），女，遼寧朝陽人，沈陽理工大學(xué)學(xué)生。

李雪斌（1994—），男，云南曲靖人，沈陽理工大學(xué)學(xué)生。

宋家興（1995—），男，遼寧葫蘆島人，沈陽理工大學(xué)學(xué)生。