在我掉入计算机的大坑并深陷其中时，一门名为“C语言”的编程语言让我沉迷

02-27 1519阅读

各位CSDN的uu们你们好呀，小雅兰好久没有更新博客啦，今天来小试牛刀！！！

上一篇博客小雅兰是说自己原本是自动化专业的学生，但是因为一次偶然的机会对计算机的相关知识产生了浓厚的兴趣。那么，小雅兰的编程之旅就是从C语言开始的。C语言是一门面向过程的、抽象化的通用程序设计语言，广泛应用于底层开发。C语言能以简易的方式编译、处理低级存储器。C语言是仅产生少量的机器语言以及不需要任何运行环境支持便能运行的高效率程序设计语言。尽管C语言提供了许多低级处理的功能，但仍然保持着跨平台的特性，以一个标准规格写出的C语言程序可在包括类似嵌入式处理器以及超级计算机等作业平台的许多计算机平台上进行编译。

C语言诞生于美国的贝尔实验室，由丹尼斯·里奇（Dennis MacAlistair Ritchie）以肯尼斯·蓝·汤普森（Kenneth Lane Thompson）设计的B语言为基础发展而来，在它的主体设计完成后，汤普森和里奇用它完全重写了UNIX，且随着UNIX的发展，c语言也得到了不断的完善。为了利于C语言的全面推广，许多专家学者和硬件厂商联合组成了C语言标准委员会，并在之后的1989年，诞生了第一个完备的C标准，简称“C89”，也就是“ANSI C”，截至2020年，最新的C语言标准为2018年6月发布的“C18”。

C语言之所以命名为C，是因为C语言源自Ken Thompson发明的B语言，而B语言则源自BCPL语言。

1967年，剑桥大学的Martin Richards对CPL语言进行了简化，于是产生了BCPL（Basic Combined Programming Language）语言。

20世纪60年代，美国AT&T公司贝尔实验室（AT&T Bell Laboratories）的研究员肯·汤普森（Kenneth Lane Thompson）闲来无事，手痒难耐，想玩一个他自己编的，模拟在太阳系航行的电子游戏——Space Travel。他背着老板，找到了台空闲的小型计算机——PDP-7。但这台电脑没有操作系统，而游戏必须使用操作系统的一些功能，于是他着手为PDP-7开发操作系统。后来，这个操作系统被命名为——UNICS（Uniplexed Information and Computing Service）。

1969年，美国贝尔实验室的Ken Thompson，以BCPL语言为基础，设计出很简单且很接近硬件的B语言（取BCPL的首字母），并且用B语言写了初版UNIX操作系统（叫UNICS）。

1971年，同样酷爱Space Travel的丹尼斯·里奇为了能早点儿玩上游戏，加入了汤普森的开发项目，合作开发UNIX。他的主要工作是改造B语言，使其更成熟。

1972年，美国贝尔实验室的丹尼斯·里奇在B语言的基础上最终设计出了一种新的语言，他取了BCPL的第二个字母作为这种语言的名字，这就是C语言。

1973年初，C语言的主体完成。汤普森和里奇迫不及待地开始用它完全重写了UNIX。此时，编程的乐趣使他们已经完全忘记了那个“Space Travel”，一门心思地投入到了UNIX和C语言的开发中。随着UNIX的发展，C语言自身也在不断地完善。直到2020年，各种版本的UNIX内核和周边工具仍然使用C语言作为最主要的开发语言，其中还有不少继承汤普逊和里奇之手的代码。

在开发中，他们还考虑把UNIX移植到其他类型的计算机上使用。C语言强大的移植性（Portability）在此显现。机器语言和汇编语言都不具有移植性，为x86开发的程序，不可能在Alpha、SPARC和ARM等机器上运行。而C语言程序则可以使用在任意架构的处理器上，只要那种架构的处理器具有对应的C语言编译器和库，然后将C源代码编译、连接成目标二进制文件之后即可在哪种架构的处理器运行。

1977年，丹尼斯·里奇发表了不依赖于具体机器系统的C语言编译文本《可移植的C语言编译程序》。

C语言继续发展，在1982年，很多有识之士和美国国家标准协会（ANSI）为了使C语言健康地发展下去，决定成立C标准委员会，建立C语言的标准。委员会由硬件厂商、编译器及其他软件工具生产商、软件设计师、顾问、学术界人士、C语言作者和应用程序员组成。1989年，ANSI发布了第一个完整的C语言标准——ANSI X3.159-1989，简称“C89”，不过人们也习惯称其为“ANSI C”。C89在1990年被国际标准化组织（International Standard Organization，ISO）一字不改地采纳，ISO官方给予的名称为：ISO/IEC 9899，所以ISO/IEC9899:1990也通常被简称为“C90”。1999年，在做了一些必要的修正和完善后，ISO发布了新的C语言标准，命名为ISO/IEC 9899:1999，简称“C99”。在2011年12月8日，ISO又正式发布了新的标准，称为ISO/IEC9899:2011，简称为“C11”。

方向一：你关于编程语言优劣的评选标准

随着科技的发展和应用场景的不断增多，编程语言的选择变得越来越关键。对于开发者和企业来说，选择一种最佳编程语言可以极大地提高开发效率、代码可维护性和应用性能。

💕 易用性：一门优秀的编程语言应该具有简单直观的语法、清晰的代码结构和强大的工具生态系统，以便开发者能够迅速上手并提高开发效率。
💕 执行效率：编程语言的执行效率在一些应用领域尤为重要。一些需要处理大量数据或高性能计算的应用，如科学计算和游戏开发，对于执行速度有很高的要求。
💕 语言功能特性：不同编程语言具有不同的功能特性，如面向对象编程、函数式编程、并发性等。一门优秀的编程语言应该提供丰富的功能特性，以便开发者能够轻松解决各种问题。
💕 工具生态环境：编程语言的工具生态环境包括开发工具、库、框架和社区支持等。这些工具和资源能够提供帮助、加速开发过程，并解决一些常见的开发问题。
💕 开发者社区：一个活跃和健康的开发者社区能够为开发者提供支持、学习和信息共享。借助社区的力量，开发者能够共同推动编程语言的发展，分享经验和最佳实践。

方向二：不同编程语言的优点与缺点分析

编程语言有很多种，总的来说可以划分成三类：机器语言、汇编语言、高级语言。目前使用的较多的是汇编语言和高级语言。

编程语言也就是计算机语言，通过编程语言更好的控制计算机。计算机能识别的语言有机器语言、汇编语言和高级语言。其中高级语言使用的较多一些，常见高级语言也非常多，比如：Perl，pascal，lisp，C等等。而且每种语言都有自己的优势，比如Java语言，简单易学，有很强的交互性，跨平台性也非常强，常用来开发与商业相关的网络应用。

C语言是一种结构化语言，它有着清晰的层次，可按照模块的方式对程序进行编写，十分有利于程序的调试，且c语言的处理和表现能力都非常的强大，依靠非常全面的运算符和多样的数据类型，可以轻易完成各种数据结构的构建，通过指针类型更可对内存直接寻址以及对硬件进行直接操作，因此既能够用于开发系统程序，也可用于开发应用软件。通过对C语言进行研究分析，总结出其主要特点如下：
（1）简洁的语言

        C语言包含的各种控制语句仅有9种，关键字也只有32个，程序的编写要求不严格且以小写字母为主，对许多不必要的部分进行了精简。实际上，语句构成与硬件有关联的较少，且C语言本身不提供与硬件相关的输入输出、文件管理等功能，如需此类功能，需要通过配合编译系统所支持的各类库进行编程，故c语言拥有非常简洁的编译系统。

（2）具有结构化的控制语句
        C语言是一种结构化的语言，提供的控制语句具有结构化特征，如for语句、if...else语句和switch语句等。可以用于实现函数的逻辑控制，方便面向过程的程序设计。

（3）丰富的数据类型
        C语言包含的数据类型广泛，不仅包含有传统的字符型、整型、浮点型、数组类型等数据类型，还具有其他编程语言所不具备的数据类型，其中以指针类型数据使用最为灵活，可以通过编程对各种数据结构进行计算。

（4）丰富的运算符
        C语言包含34个运算符，它将赋值、括号等均视作运算符来操作，使C程序的表达式类型和运算符类型均非常丰富。

（5）可对物理地址进行直接操作
        C语言允许对硬件内存地址进行直接读写，以此可以实现汇编语言的主要功能，并可直接操作硬件。C语言不但具备高级语言所具有的良好特性，又包含了许多低级语言的优势，故在系统软件编程领域有着广泛的应用。

（6）代码具有较好的可移植性
        C语言是面向过程的编程语言，用户只需要关注所被解决问题的本身，而不需要花费过多的精力去了解相关硬件，且针对不同的硬件环境，在用C语言实现相同功能时的代码基本一致，不需或仅需进行少量改动便可完成移植，这就意味着，对于一台计算机编写的C程序可以在另一台计算机上轻松地运行，从而极大的减少了程序移植的工作强度。

（7）可生成高质量、目标代码执行效率高的程序
        与其他高级语言相比，C语言可以生成高质量和高效率的目标代码，故通常应用于对代码质量和执行效率要求较高的嵌入式系统程序的编写。

Python由荷兰数学和计算机科学研究学会的吉多·范罗苏姆于1990年代初设计，作为一门叫做ABC语言的替代品。Python提供了高效的高级数据结构，还能简单有效地面向对象编程。Python语法和动态类型，以及解释型语言的本质，使它成为多数平台上写脚本和快速开发应用的编程语言，随着版本的不断更新和语言新功能的添加，逐渐被用于独立的、大型项目的开发。

Python在各个编程语言中比较适合新手学习，Python解释器易于扩展，可以使用C语言或C++（或者其他可以通过C调用的语言）扩展新的功能和数据类型。Python也可用于可定制化软件中的扩展程序语言。Python丰富的标准库，提供了适用于各个主要系统平台的源码或机器码。

自20世纪90年代初Python语言诞生至今，它已被逐渐广泛应用于系统管理任务的处理和Web编程。
1995年，Guido van Rossum在弗吉尼亚州的国家创新研究公司（CNRI）继续他在Python上的工作，并在那里发布了该软件的多个版本。
2000年五月，Guido van Rossum和Python核心开发团队转到BeOpen.com并组建了BeOpen PythonLabs团队。同年十月，BeOpen PythonLabs团队转到Digital Creations（现为Zope Corporation）。
2001年，Python软件基金会（PSF）成立，这是一个专为拥有Python相关知识产权而创建的非营利组织。Zope Corporation是PSF的赞助成员。
Python的创始人为荷兰人吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）。1989年圣诞节期间，在阿姆斯特丹，Guido为了打发圣诞节的无趣，决心开发一个新的脚本解释程序，作为ABC语言的一种继承。之所以选中单词Python（意为大蟒蛇）作为该编程语言的名字，是因为英国20世纪70年代首播的电视喜剧《蒙提·派森的飞行马戏团》（Monty Python's Flying Circus）。
ABC是由Guido参加设计的一种教学语言。就Guido本人看来，ABC这种语言非常优美和强大，是专门为非专业程序员设计的。但是ABC语言并没有成功，究其原因，Guido认为是其非开放造成的。Guido决心在Python中避免这一错误。同时，他还想实现在ABC中闪现过但未曾实现的东西。
就这样，Python在Guido手中诞生了。可以说，Python是从ABC发展起来，主要受到了Modula-3（另一种相当优美且强大的语言，为小型团体所设计的）的影响。并且结合了Unix shell和C的习惯。
Python已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。自从2004年以后，python的使用率呈线性增长。Python 2于2000年10月16日发布，稳定版本是Python 2.7。Python 3于2008年12月3日发布，不完全兼容Python 2。2011年1月，它被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。

标识
由于Python语言的简洁性、易读性以及可扩展性，在国外用Python做科学计算的研究机构日益增多，一些知名大学已经采用Python来教授程序设计课程。例如卡耐基梅隆大学的编程基础、麻省理工学院的计算机科学及编程导论就使用Python语言讲授。众多开源的科学计算软件包都提供了Python的调用接口，例如著名的计算机视觉库OpenCV、三维可视化库VTK、医学图像处理库ITK。而Python专用的科学计算扩展库就更多了，例如如下3个十分经典的科学计算扩展库：NumPy、SciPy和matplotlib，它们分别为Python提供了快速数组处理、数值运算以及绘图功能。因此Python语言及其众多的扩展库所构成的开发环境十分适合工程技术、科研人员处理实验数据、制作图表，甚至开发科学计算应用程序。2018年3月，该语言作者在邮件列表上宣布Python 2.7将于2020年1月1日终止支持。用户如果想要在这个日期之后继续得到与Python 2.7有关的支持，则需要付费给商业供应商。
- 简单：Python是一种代表简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样。它使你能够专注于解决问题而不是去搞明白语言本身。
- 易学：Python极其容易上手，因为Python有极其简单的说明文档。
- 易读、易维护：风格清晰划一、强制缩进
- 用途广泛
- 速度较快：Python的底层是用C语言写的，很多标准库和第三方库也都是用C写的，运行速度非常快。
- 免费、开源：Python是FLOSS（自由/开放源码软件）之一。使用者可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。FLOSS是基于一个团体分享知识的概念。
- 高层语言：用Python语言编写程序的时候无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节。
- 可移植性：由于它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上（经过改动使它能够工作在不同平台上）。这些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE、PocketPC、Symbian以及Google基于linux开发的android平台。
- 解释性：一个用编译性语言比如C或C++写的程序可以从源文件（即C或C++语言）转换到一个你的计算机使用的语言（二进制代码，即0和1）。这个过程通过编译器和不同的标记、选项完成。
- 运行程序的时候，连接/转载器软件把你的程序从硬盘复制到内存中并且运行。而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。你可以直接从源代码运行程序。
- 在计算机内部，Python解释器把源代码转换成称为字节码的中间形式，然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行。这使得使用Python更加简单。也使得Python程序更加易于移植。
- 面向对象：Python既支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。在“面向过程”的语言中，程序是由过程或仅仅是可重用代码的函数构建起来的。在“面向对象”的语言中，程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。
- Python是完全面向对象的语言。函数、模块、数字、字符串都是对象。并且完全支持继承、重载、派生、多继承，有益于增强源代码的复用性。Python支持重载运算符和动态类型。相对于Lisp这种传统的函数式编程语言，Python对函数式设计只提供了有限的支持。有两个标准库（functools，itertools）提供了Haskell和Standard ML中久经考验的函数式程序设计工具。
- 可扩展性、可扩充性：如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，可以部分程序用C或C++编写，然后在Python程序中使用它们。
- Python本身被设计为可扩充的。并非所有的特性和功能都集成到语言核心。Python提供了丰富的API和工具，以便程序员能够轻松地使用C语言、C++、Cython来编写扩充模块。Python编译器本身也可以被集成到其它需要脚本语言的程序内。因此，很多人还把Python作为一种“胶水语言”（glue language）使用。使用Python将其他语言编写的程序进行集成和封装。在Google内部的很多项目，例如Google Engine使用C++编写性能要求极高的部分，然后用Python或Java/Go调用相应的模块。《Python技术手册》的作者马特利（Alex Martelli）说：“这很难讲，不过，2004年，Python已在Google内部使用，Google 召募许多 Python 高手，但在这之前就已决定使用Python，他们的目的是 Python where we can，C++ where we must，在操控硬件的场合使用C++，在快速开发时候使用Python。”
- 可嵌入性：可以把Python嵌入C/C++程序，从而向程序用户提供脚本功能。
- 丰富的库：Python标准库确实很庞大。它可以帮助处理各种工作，包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI（图形用户界面）、Tk和其他与系统有关的操作。这被称作Python的“功能齐全”理念。除了标准库以外，还有许多其他高质量的库，如wxPython、Twisted和Python图像库等等。
- 规范的代码：Python采用强制缩进的方式使得代码具有较好可读性。而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。Python的作者设计限制性很强的语法，使得不好的编程习惯（例如if语句的下一行不向右缩进）都不能通过编译。其中很重要的一项就是Python的缩进规则。一个和其他大多数语言（如C）的区别就是，一个模块的界限，完全是由每行的首字符在这一行的位置来决定（而C语言是用一对大括号来明确的定出模块的边界，与字符的位置毫无关系）。通过强制程序员们缩进（包括if，for和函数定义等所有需要使用模块的地方），Python确实使得程序更加清晰和美观。
- 高级动态编程：虽然Python可能被粗略地分类为“脚本语言”（script language），但实际上一些大规模软件开发计划例如Zope、Mnet及BitTorrent，Google也广泛地使用它。Python的支持者较喜欢称它为一种高级动态编程语言，原因是“脚本语言”泛指仅作简单程序设计任务的语言，如shellscript、VBScript等只能处理简单任务的编程语言，并不能与Python相提并论。
- 做科学计算优点多：说起科学计算，首先会被提到的可能是MATLAB。除了MATLAB的一些专业性很强的工具箱还无法被替代之外，MATLAB的大部分常用功能都可以在Python世界中找到相应的扩展库。和MATLAB相比，用Python做科学计算有如下优点：
- ●首先，MATLAB是一款商用软件，并且价格不菲。而Python完全免费，众多开源的科学计算库都提供了Python的调用接口。用户可以在任何计算机上免费安装Python及其绝大多数扩展库。
- ●其次，与MATLAB相比，Python是一门更易学、更严谨的程序设计语言。它能让用户编写出更易读、易维护的代码。
- ●最后，MATLAB主要专注于工程和科学计算。然而即使在计算领域，也经常会遇到文件管理、界面设计、网络通信等各种需求。而Python有着丰富的扩展库，可以轻易完成各种高级任务，开发者可以用Python实现完整应用程序所需的各种功能。
  
  Java是一种编程语言，被特意设计用于互联网的分布式环境。Java具有类似于C++语言的“形式和感觉”，但它要比C++语言更易于使用，而且在编程时彻底采用了一种“以对象为导向”的方式。
  
  使用Java编写的应用程序，既可以在一台单独的电脑上运行，也可以被分布在一个网络的服务器端和客户端运行。另外，Java还可以被用来编写容量很小的应用程序模块或者applet，做为网页的一部分使用。applet可使网页使用者和网页之间进行交互式操作。
  
  Java平台由Java虚拟机(Java Virtual Machine)和Java 应用编程接口(Application Programming Interface、简称API)构成。Java 应用编程接口为Java应用提供了一个独立于操作系统的标准接口，可分为基本部分和扩展部分。在硬件或操作系统平台上安装一个Java平台之后，Java应用程序就可运行。Java平台已经嵌入了几乎所有的操作系统。这样Java程序可以只编译一次，就可以在各种系统中运行。Java应用编程接口已经从1.1x版发展到1.2版。常用的Java平台基于Java1.8，最近版本为Java19。
  
  Java是Sun微系统公司在1995年推出的，推出之后马上给互联网的交互式应用带来了新面貌。最常用的两种互联网浏览器软件中都包括一个Java虚拟机。几乎所有的操作系统中都增添了Java编译程序。
  
  1、简单性：Java语言继承了C++语言的优点，去掉了C++中学习起来比较难的多继承、指针等概念，所以Java语言学习起来更简单，使用起来也更方便。
  
  2、面向对象：Java是一种面向对象的编程语言。
  
  3、分布性：Java设计成支持在网络上应用，它是分布式语言。
  
  4、编译和解释性：Java编译程序生成字节码，而不是通常的机器码，这使得Java开发程序比用其他语言开发程序快很多。
  
  5、稳健性：Java刚开始被设计出来就是为了写高可靠和稳健的软件的。
  
  6、安全性：Java的存储分配模型是它防御恶意代码的主要方法之一。
  
  7、可移植性：Java并不依赖平台，用Java编写的程序可以运用到任何操作系统上。
  
  8、高性能：Java是一种先编译后解释的语言，所以它不如全编译性语言快。但Java设计者制作了“及时”编译程序，这样就可以实现全编译了。
  
  9、多线索性：Java是多线索语言，它可以同时执行多个程序，能处理不同任务。
  
  10、动态性：Java语言设计成适应于变化的环境，它是一个动态的语言。
  
  方向三：对编程语言未来发展的猜测和未来趋势
  
  对编程语言未来发展的猜测和未来趋势是一个复杂的话题，因为技术的发展是不确定的，且受到多种因素的影响。
  
  c语言的主要应用
  - 应用软件。Linux操作系统中的应用软件都是使用C语言编写的，因此这样的应用软件安全性非常高。
  - 服务器端开发：很多游戏或者互联网公司的后台服务器程序都是基于C++开发的，而且大部分是linux操作系统，所以说，你如果想做这样的工作，需要熟悉linux操作系统及其在上面的开发，熟悉数据库开发，精通网络编程。
  - 对性能要求严格的领域。一般对性能有严格要求的地方都是用C语言编写的，比如网络程序的底层和网络服务器端底层、地图查询等。
  - 系统软件和图形处理。C语言具有很强的绘图能力和可移植性，并且具备很强的数据处理能力，可以用来编写系统软件、制作动画、绘制二维图形和三维图形等。
  - 数字计算。相对于其他编程语言，C语言是数字计算能力***的***语言。
  - 嵌入式设备开发。手机、PDA等时尚消费类电子产品相信大家都不陌生，其内部的应用软件、游戏等很多都是采用C语言进行嵌入式开发的。
  - 游戏软件开发。游戏大家更不陌生，很多人就是由玩游戏而熟悉了计算机。利用C语言可以开发很多游戏，比如推箱子、贪吃蛇等。
    - 💫 人工智能与机器学习：
      随着人工智能和机器学习的发展，编程语言可能会更多地关注于支持这些领域的开发。例如，Python在数据科学和机器学习领域已经非常流行，未来可能会继续发展为这些领域的主流语言之一。
    - 💫 跨平台性和移动开发：
      随着移动设备的普及，跨平台性和移动开发将成为关键的发展方向。这意味着编程语言需要能够轻松地在不同操作系统和设备上运行，并且提供强大的移动开发支持。
    - 💫 大数据和云计算：
      大数据和云计算的兴起将推动编程语言的发展，以满足处理大规模数据和分布式计算的需求。编程语言需要具备高效的并发处理能力和良好的分布式计算支持。
    - 💫 安全性和隐私保护：
      随着网络攻击和数据泄露事件的增加，编程语言需要提供更强大的安全性和隐私保护机制。这可能包括内置的安全漏洞检测和修复工具，以及对敏感数据的更好的保护方法。
    - 💫 自动化和低代码开发：
      随着技术的进步，编程语言可能会变得更加自动化和简化，使得开发人员可以更快速地构建应用程序，这可以通过低代码开发平台和自动生成代码等技术实现。
    - 💫 函数式编程：
      函数式编程正在变得越来越流行，这种编程范式强调不可变性和纯函数，有助于提高代码的可维护性和并发性能。许多现代编程语言已经开始支持或集成函数式编程的概念，未来可能会更加普及。
      
      好啦，小雅兰的今日分享就到这里啦，还要继续加油学习！！！