C语言入门-1.1 C语言概述

想要学好一门计算机编程语言，就和谈一个女朋友是一样的，需要对其深入了解。

1、计算机语言

（1）什么是计算机语言？

        顾名思义，就是计算机之间交流的语言，就和人一样，咱们都是使用普通话或方言进行交流，如果我们要和国外人进行交流，那我们可以可能就需要使用英文进行交流。

 （2）人如何和计算机进行交流？

        那就需要人理解计算机语言，给计算机发送指令（计算机能认识的命令）让其执行帮我们实现想要的功能。

（3）人如何给计算机下发指令？

        如：windows系统中可以使用命令窗口执行一些指令，例如：dir、cd、rd、md、treed等；但是其更多的是执行一些特定的指令，对于一些复杂的功能，可以通过编程（或俗称代码）让计算机去执行，从而实现功能。

（4）可以用哪些编程语言有哪些？

        编程语言有很多种，如：C、C++、Go、Java、JavaScript、Python、C# 等。

（5）这些编程语言计算机如何听懂的？

        第一代：机器语言时代，计算机其实只能听懂机器语言，或者成为二进制码（即0 和 1，这个主要是计算机硬件决定的），如：0000 0000 00000010000 表示 LOAD A 16，而这种表示方式也就拒接99%的程序员；

        第二代：汇编语言时代，使用一些英文（助记符）来表示一些操作，这种助记符就构成了汇编语言，如：MOVE、ADD 等，汇编语言通过汇编器转换为机器码，从而交给计算机进行执行；相较于机器语言，能通过助记符提高功能的实现效率，也就可以让40%的程序员参与其中了，但汇编是面向机器的，不同的计算机会有不用的汇编语言，导致你的计算机只能听懂的，我的计算计只能听懂我的，不能实现程序的移植。

        第三代：高级编程语言时代，这种编程语言就是更加接近人们的使用习惯，会使用一些特定单词（或称为语法）来实现制定的功能，如：判断经常会使用到 if，循环经常会使用到 while，同事配合上一些数学中的公式等。而这些编程语言要让计算机能执行，就需要通过编译器、解释器编译（类似于你会英语就能和外国人直接交流）或解释（类似于你不会英语，你得带个会英语的翻译）成机器语言，再由计算机进行指令的执行。

编程语言	表现形式
c语言	a=b+1；
汇编语言	mov 0x804a01c, %eax add $0x1, %eax mov %eax, 0x804a018
机器语言	a1 1c a0 04 08 83 c0 01 a3 18 a0 04 08

（6）目前有哪些高级编程语言呢？

        如：C/Java/Python/C#/JavaScript/PHP/Go/R/...

        世界编程语言排行榜：TIOBE Index - TIOBE

---

2、C语言概述

- 背景：C 语言最初是作为 Unix 系统的开发工具而发明的。

- 历史：

        1969年，美国贝尔实验室的 肯.汤姆森（Ken Thompson）和 丹尼斯.里奇（Dennis Ritchie） 一起开发了 Unix 操作系统，Unix系统是用 汇编语言 编写的，依赖于计算机的硬件。为了提高代码的 可读性 和 可移植性，决定使用高级编程语言实现，但是当时的高级编程语言无法满足需求，就在选定的 BCPL 语言的基础上发明了 B语言。

        1972年，丹尼斯.里奇再B语言的基础上重写设计，取代了B语言，就称为C语言。

        1973年，整个 Unix 系统就使用 C 语言重写（现在C语言主要的一个应用场景就是操作系统开发或者是嵌入式开发）。

        1988年，美国国家标准协会（ANSI）正式将 C 语言标准化，标志着C语言开始稳定和规划化，便于推广。

---

3、C语言特点 

（1）可移植性好，跨平台

        用C语言编写的代码可以在不同的操作系统或硬件平台上编译和运行。

（2）应用领域广

        - 操作系统开发：广泛应用于操作系统，如：Unix、Linux和Windows系统。

        - 嵌入式系统开发：用于单片机、微处理器或其他电子设备的开发。

        - 系统软件开发：很多的设备驱动程序、编译器、解释器等系统软件。

        - 网络通信：如Web服务器、网络通信协议等。

        - 游戏开发：C语言能实现与硬件的更直接交互。

        ...

（3）偏硬件的底层语言

        - C 语言可直接对接硬件，实现对内存管理、硬件操作和操作系统，是一种非常接近底层的语言，非常适合跟硬件交互。

---

4、C语言版本

A、版本1：K&R C

        C语言的初始版本，由于C语言还没有成文的语法标准，C语言的布莱恩.柯林（Brian Kernighan） 与 丹尼斯.里奇（Dennis Ritchie） 合作写了《C编程语言》这本书被当做是公认标准，而将其名字姓氏的首字母作为版本的简称：“K & R C”

B、版本2：C89 或 C90

        由于C语言语法简单，很多情况下描述非常模糊，加上C语言的快速发展；1989年，美国国家标准协会（ANSI）制定了C语言的标准，次年被国际标准化组织（ISO）通过，根据发布的年份，就被称为“C89” 或 “C90”。

C、版本3：C99

        1999年，对C语言的标准进行了一次大的修改，增加了很多大的语言特性，如：// 注释、可变长度的数组、内联函数和初始化设定项等，按照年份被称为“C99”，目前最流行的版本。

D、版本4：C11

        2011年，ISO再次对C语言进行了修改，增加了 _Generic、static_assert 和原子类型限定符，按照年份被称为“C11”。    

E、版本5：C17

        在2017年对标准进行了修补，新版本知识解决了C11的一些缺陷，没有引入新功能。

F、版本6：C23

        2023年，增加了类型推导、匿名结构体、半角箭头等，并使用新的工具链：包括编译器和链接器，同时增加了一些C++语言的特性，以提高语言兼容性并构建现代C。