C是一种计算机编程语言。很多人使用C语言。它已经存在很长时间了。丹尼斯·里奇创造了C语言。他在贝尔实验室工作。那是二十世纪七十年代的事情。C语言是为了写操作系统而发明的。那个操作系统叫UNIX。UNIX系统后来影响很大。C语言在其中起到关键作用。
C语言看起来很简单。它没有太多复杂的符号。它的单词也很少。这些单词叫做关键字。C语言只有三十二个关键字。比如“int”表示整数。“char”表示字符。“if”表示条件判断。“for”表示循环。记住这些单词不算困难。程序员可以很快学会它们。
C语言能直接操作计算机内存。这是它的一个重要特点。内存就像很多小盒子。每个盒子有一个地址。C语言可以让程序员使用这些地址。程序员可以打开盒子放东西。也可以查看盒子里有什么。这个功能很强大。强大的功能也有风险。程序员可能写错地址。这会导致程序崩溃。计算机会停止工作。程序员必须非常小心。
很多现代语言建立在C语言之上。C 语言加入了面向对象的概念。Java语言借鉴了C的语法。C#语言也来自C家族。Python语言的解释器用C写成。这些语言很流行。但C语言仍然是基础。学习C语言有帮助。它能让人理解计算机如何工作。
C语言需要编译器。编译器是一种特殊程序。它把C代码变成机器指令。机器指令是计算机懂得的语言。写好的C代码是文本文件。它叫做源代码。编译器读取源代码。编译器生成可执行文件。我们在电脑上运行可执行文件。GCC是一个著名的C编译器。它是免费软件。很多人使用它。
C程序有一个固定结构。程序从“main”函数开始。函数是一段完成特定任务的代码。“main”是第一个被调用的函数。函数里可以包含很多语句。语句是给计算机的指令。每条语句以分号结束。这是C语言的规则。
变量在C语言中很重要。变量是存储数据的地方。使用变量前必须声明它。声明变量要说明类型。整数类型是“int”。浮点数类型是“float”。字符类型是“char”。程序可以给变量赋值。赋值使用等号。变量可以参与计算。计算使用加号、减号等符号。
控制流决定了程序执行顺序。C语言有几种控制流。“if”语句用于选择。如果条件成立,就执行一些代码。如果不成立,就执行另一些代码。“for”循环用于重复。它可以重复执行代码很多次。只要条件满足,循环就继续。“while”是另一种循环。它先检查条件,然后执行代码。
数组是C语言的基本数据结构。数组是一组相同类型的变量。它们排成一列。每个元素有一个编号。编号从零开始。程序员通过编号访问元素。数组可以存储很多数据。处理大量数据时数组很方便。
指针是C语言的独特概念。指针是一种特殊变量。它存储的是内存地址。通过指针可以找到另一个变量。指针让程序更灵活。指针也能提高程序效率。操作指针需要技巧。错误使用指针会带来问题。很多程序错误和指针有关。
函数让代码可以复用。一段代码完成一个功能。我们可以把它写成函数。其他地方需要这个功能。我们就可以调用这个函数。不需要重复写一样的代码。函数使程序更清晰。大程序被分成许多小函数。每个函数负责一小部分。
C语言标准库提供了常用功能。程序员不用自己写所有代码。标准库包含输入输出函数。比如“printf”可以打印文字。“scanf”可以读取键盘输入。标准库包含数学函数。比如计算平方根,计算正弦值。标准库包含字符串处理函数。比如比较两个字符串,连接两个字符串。
操作系统和C语言关系紧密。Windows系统很多部分用C写成。Linux系统核心更是用C写成。这些系统需要高效运行。C语言能提供这种高效性。C语言接近硬件。它能产生很快的代码。
嵌入式系统经常使用C语言。嵌入式系统是专用计算机。比如微波炉控制器。比如汽车发动机控制单元。这些设备资源有限。它们的内存很小。它们的处理器很慢。C语言程序可以很小。C语言程序可以很快。这很适合嵌入式系统。
学习C语言有实际价值。许多大学开设C语言课程。计算机专业学生首先学习C语言。它教会学生基本编程思想。学会C语言后再学其他语言。学生会觉得更容易。很多面试会考察C语言知识。特别是硬件相关的工作。
C语言程序需要调试。程序员写代码时会犯错误。这些错误叫做bug。找到并修复bug的过程叫调试。调试可能很耗时。程序员使用调试工具。调试工具让程序慢慢执行。程序员可以观察变量变化。这样可以找到问题所在。
编写C程序需要文本编辑器。程序员在编辑器里打字。写完后保存文件。文件扩展名通常是“.c”。然后调用编译器。编译器检查代码语法。语法正确就生成可执行文件。语法错误就报告问题。程序员必须修改错误。直到编译成功为止。
C语言仍在发展。国际组织制定C语言标准。第一个标准是C89。后来有C99标准。最新的标准是C11。每个标准增加一些新特性。新特性让编程更方便。但核心思想保持不变。老的程序仍然可以运行。这是C语言的优点。
C语言社区非常活跃。全世界有很多C程序员。他们在网上讨论问题。他们分享代码和经验。新手可以找到很多帮助。开源项目有很多C代码。阅读这些代码能提高水平。
C语言不是完美的。它有时显得太灵活。灵活可能导致混乱。它缺乏一些现代安全特性。内存错误经常发生。程序员必须自己管理内存。这增加了工作负担。但许多重要系统依赖C语言。它在可预见的未来仍会存在。
C语言像一把锋利的刀。它简单直接。它威力强大。使用它需要练习和知识。掌握它的人可以创造很多东西。从操作系统到游戏。从数据库到科学计算。C语言的身影无处不在。它奠定了现代计算世界的基础。
参考文献:Kernighan,B.W.,