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C，是一种通用的程序设计语言，它主要用来进行系统程序设计。具有高效、灵活、功能丰富、表达力强和移植性好等的特点，在程序员中备受青睐。
C语言是由UNIX的研制者丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）和肯·汤普逊（Ken Thompson）于1970年研制出的B语言的基础上发展和完善起来的。C语言可以广泛应用于不同的操作系统，例如UNIX、MS-DOS、Microsoft Windows及Linux等。C语言是一种面向过程的语言，同时具有高级语言和汇编语言的优点。在C语言的基础上发展起来的有支持多种程序设计风格的C++语言，网络上广泛使用的Java、JavaScript，微软的C#等。
1983年，美国国家标准委员会（ANSI）对C语言进行了标准化，于1983年颁布了第一个C语言标准草案（83 ANSI C)，后来于1987年又颁布了另一个C语言标准草案（87 ANSI C）。最新的C语言标准是在1999年颁布并在2000年3月被ANSI采用的 C99 ，但由于未得到主流编译器厂家的支持，直到2004年C99 并未被广泛使用，增加了若干新特性后 C99 已经逐渐让C语言和C++分道扬镳。
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C语言的特色
C语言的不足可以由C语言发展而来的更新的编程语言改进。Cyclone语言的拥有提防对于内存错误的特性。C++和Objective C提供了用于面向对象的编程结构。Java和C#增加了面向对象的结构使得对内存的管理自动化。
C語言的主要特性
- C語言保留了低階語言的特性，例如涉及記憶體的指针。
- C語言通過參數在函數裏傳遞數值。
- 使用了預處理機制，使得程式裏可以通過包含例如巨集處理的方式來處理根源程式。
- C語言提供了一套標準庫，這些庫裏提供了十分有用的功能。
但是並不是所有的這些特性都是有效的。例如，預處理通常作爲一個獨立的程式被處理，這使得预處理的程式並不一定被完全編譯。
雖然C是高階語言，但是它同時擁有一些組合語言的特性，對其他的語言來說這是接近低階語言的特點。例如，在C語言裏，程式師可以對電腦記憶體進行管理。在默認的情況下，C語言不會對陣列的範圍進行檢查，也就是說即使陣列越界，C語言也不會作出錯誤提示。對電腦記憶體的管理使得程式员可以编出更快捷、更有效的程式，這對於設備驅動程式來說尤爲重要。但是這也使得程式容易産生令人討厭的“臭蟲”，例如緩衝器溢出錯誤。然而，這些錯誤可以由一些工具來避免。
C語言的不足可以由从C語言發展而來的更新的編程語言改進。Cyclone語言的擁有提防對於記憶體錯誤的特性。C++和Objective C提供了用於面向物件的編程結構。Java和C#增加了面向物件的結構使得對記憶體的管理自動化。
近年来，由于Java的编译技术有了极大的提高，采取许多C和C++不能采用的动态编译技术，使得Java的性能日益突出。
C语言的历史
C语言的第一次发展在1969年到1973年之间。C之所以被称为C是因为C语言的很多特性是由一种更早的被称为B语言的编程语言中发展而来的。
到了1973年，C语言已经可以用来编写Unix操作系统的内核。这是第一次用C语言来编写操作系统的内核。丹尼斯·里奇和Brian Kernighan在1978年出版了《C程序设计语言》（The C Programming Language，经常简称为“白皮书”或“K&R”）。
1980年以后，贝尔实验室使得C变得更为广泛的流行，使得C一度成为了操作系统和应用程序编程的首选。甚至到今天，它仍被广泛用于编写操作系统以及作为广泛的计算机教育的语言。但目前Java程序员的数量已经超过了C程序员和C++程序员的总和。2005年4月，C++之父称C++用户超过300万。
分析机构EvansData定期对开发人员展开调查，其调查结果与Stroustrup提出的C++正在扩张的说法相违背。EvansData的数据显示，以C++为工具的开发人员在整个开发界所占的比例由1998年春天的76%下降至2004年秋的46%。
Forrester最新的调查显示，C++、微软VisualBasic和Java是众多公司产品体系的首选语言。对100家公司的调查显示，C/C++、VisualBasic和Java在产品体系中的使用比例分别是59%、61%和66%。
http://tech.sina.com.cn/it/2005-04-25/1042592385.shtml http://www.yesky.com/SoftChannel/72343471356116992/20050425/1940294.shtml
而据路透社2004年6月报道，java程序员在那时就已经超过了420万，java程序员在一年内增长了120万。按最保守的估计，现在java程序员也有500万 http://news.ccidnet.com/pub/article/c1366_a125565_p1.html
1980年代晚期，布贾尼·斯特劳斯特卢普和贝尔实验室为C语言添加了面向对象的特性.这种语言成为了C++。C++现在广泛应用的在Microsoft Windows下运行的商业应用程序的编制，然而C仍然是UNIX世界的热门编程语言。
C语言的版本
K&R C
C不断的从它的第一版本进行改进。在1978年，Kernighan和里奇的《C程序设计语言》第一版出版。它介绍了下面的有关C语言版本的特性：
- struct数据类型
- long int数据类型
- unsigned int数据类型
- 把运算符=+改为+=，依次类推。因为=+使得编译器混淆。
在以后的几年里，《C程序设计语言》一直被广泛作为C语言事实上的规范。在这本书中，C语言通常被表述成“K&R C”。（第二版的包括了ANSI C标准）
K&R C通常被作为C编译器所支持的最基本的C语言部分。虽然现在的编译器并不一定都完全遵循ANSI标准，但K&R C作为C语言的最低要求仍然要编程人员掌握。但是无论怎样，现在使用广泛的C语言版本都已经与K&R C相距甚远了，因为这些编译器都使用ANSI C标准。 //....
ANSI C和ISO C
1989年，C语言被ANSI标准化。（ANSI X3.159-1989）。标准化的一个目的是扩展K&R C。这个标准包括了一些新的特性。在K&R出版后，一些新的特征被“非官方”的加到C语言中。
- void函数
- 函数返回struct或union类型
- void *数据类型
在ANSI标准化自己的过程中，一些新的特征被加了进去。ANSI也标准了函数库。ANSI C标准被ISO（国际标准化组织）采纳成为ISO 9899。ISO的第一个版本文件在1990年出版。
C99
在ANSI标准化后，C语言的标准在一段相当的时间内都保持不变，尽管C++继续在改进。（实际上，Normative Amendment1在1995年已经开发了一个新的C语言版本。但是这个版本很少为人所知。）标准在90年代才经历了改进，这就是ISO9899:1999（1999年出版）。这个版本就是通常提及的C99。它被ANSI于2000年三月采用。
在C99中包括的特性有：
- 对编译器限制增加了，比如源程序每行要求至少支持到 4095 字节，变量名函数名的要求支持到 63 字节 (extern 要求支持到 31)
- 预处理增强了。例如：
- 增加了新关键字 restrict, inline, _Complex, _Imaginary, _Bool
- 支持 long long, long double _Complex, float _Complex 这样的类型
- 支持 <: :> <% %> %: %:%: ，等等奇怪的符号替代，D&E 里提过这个
- 支持了不定长的数组。数组的长度就可以用变量了。声明类型的时候呢,就用 int a[*] 这样的写法。不过考虑到效率和实现，这玩意并不是一个新类型。所以就不能用在全局里，或者 struct union 里面，如果你用了这样的东西，goto 语句就受限制了。
- 变量声明不必放在语句块的开头，for 语句提倡这么写 for(int i=0;i<100;++i) 就是说，int i 的声明放在里面，i 只在 for 里面有效。
- 当一个类似结构的东西需要临时构造的时候，可以用 (type_name){xx,xx,xx} 这有点像 C++ 的构造函数
- 初始化结构的时候现在可以这样写:
struct {int a[3], b;} hehe[] = { [0].a = {1}, [1].a = 2 };
struct {int a, b, c, d;} hehe = { .a = 1, .c = 3, 4, .b = 5} // 3,4 是对 .c,.d 赋值的
- 字符串里面，\u 支持 unicode 的字符
- 支持 16 进制的浮点数的描述
- 所以 printf scanf 的格式化串多支持了 ll / LL (VC6 里用的 I64) 对应新的 long long 类型。
- 浮点数的内部数据描述支持了新标准，这个可以用 #pragma 编译器指定
- 除了已经有的 __line__ __file__ 以外，又支持了一个 __func__ 可以得到当前的函数名
- 对于非常数的表达式，也允许编译器做化简
- 修改了对于 / % 处理负数上的定义，比如老的标准里 -22 / 7 = -3, -22 % 7 = -1 而现在 -22 / 7 = -4, -22 % 7 = 6
- 取消了不写函数返回类型默认就是 int 的规定
- 允许 struct 定义的最后一个数组写做 [] 不指定其长度描述
- const const int i; 将被当作 const int i; 处理
- 增加和修改了一些标准头文件, 比如定义 bool 的 <stdbool.h> 定义一些标准长度的 int 的 <inttypes.h> 定义复数的 <complex.h> 定义宽字符的 <wctype.h> 有点泛型味道的数学函数 <tgmath.h> 跟浮点数有关的 <fenv.h>。<stdarg.h> 里多了一个 va_copy 可以复制 ... 的参数。<time.h> 里多了个 struct tmx 对 struct tm 做了扩展
- 输入输出对宽字符还有长整数等做了相应的支持
但是各个公司对C99的支持所表现出来的兴趣不同。当GCC和其它一些商业编译器支持C99的大部分特性的时候，微软和Borland却似乎对此不感兴趣。
C语言的Hello World程序
下面是一个在标准输出设备上输出Hello World的简单程序，这种程序通常作为开始学习编程语言时的第一个程序：
#include <stdio.h>
int main(void)
{
printf("Hello, world!\n");
return 0;
}
进一步了解C
C语言由函数和变量组成。C的函数就像是Fortran中的子程序和函数。
在C语言中，程序从main开始执行。main函数通过调用和控制其他函数进行工作。例如上面的printf。程序员可以自己写函数，或从库中调用函数。在上面的return 0;使得main返回一个值给调用程序的外壳，表明程序已经成功运行。
一个C语言的函数由返回值、函数名、参数列表（或void表示没有返回值）和函数体组成。函数体的语法和其它的复合的语句部分是一样的。
复合语句
C语言中的复合语句的格式为：
{语句；语句；……}
复合语句可以使得几个语句变成一个语句。
但一般情况下，我们不推荐这样多个语句顺序书写， 因为这样会使其可读性减弱，加大代码维护难度。
条件语句
C语言有三种条件语句形式。两种是if，另一种是switch。
两种if包括：
if (条件表达式)
语句；
以及
if (条件表达式)
语句；
else
语句；
在条件表达式中，任何非零的值表示条件为真；如果条件不满足，程序将跳过if后面的语句，直接执行if后面的语句。但是如果if后面有else，则当条件不成立时，程序跳到else处执行。
switch通常用于对几种有明确值的条件进行控制。它要求的条件值通常是整数或字符。与switch搭配的条件转移是case。使用case后面的标值，控制程序将跳到满足条件的case处一直往下执行，直到语句结束或遇到break。通常可以使用default把其它例外的情况包含进去。如果switch语句中的条件不成立，控制程序将跳到default处执行。switch是可以嵌套的。
switch (<表达式>) {
case <值1> :
<语句>
case <值2> :
<语句>
default :
<语句>
}
循环语句
C语言有三种形式的循环语句：
do
<语句>
while (<表达式>);
while (<表达式>)
<语句>;
for (<表达式1> ; <表达式2> ; <表达式3>)
<语句>;
在while和do中，语句将执行到表达式的值为零时结束。在do...while语句中，循环体将至少被执行一次。这三种循环结构可以互相转化：
for (e1; e2; e3)
s;
相当于
e1;
while (e2) {
s;
e3;
}
当循环条件一直为真时，将产生死循环。
跳转语句
跳转语句包括四种：goto，continue，break和return。
goto语句是无条件转移语句：
goto 标记
标记必须在当前函数中定义，使用“标记：”的格式定义。程序将跳到标记处继续执行。由于goto容易产生阅读上的困难，所以应该尽量少用。
continue语句用在循环语句中，作用是结束当前一轮的循环，马上开始下一轮循环。
break语句用在循环语句或switch中，作用是结束当前循环，跳到循环体外继续执行。但是使用break只能跳出一层循环。在要跳出多重循环时，可以使用goto使得程序更为简洁。
当一个函数执行结束后要返回一个值时，使用return。return可以跟一个表达式或变量。如果return后面没有值，将执行不返回值。
在C99中运算符号
| () [] -> . ! ++ -- (cast) | 括号、成员、逻辑非、自加、自减、强制转换 |
| ++ -- * & ~ ! + - sizeof | 单目运算符 |
| * / % | 算术运算符 |
| 算术运算符 | |
| << >> | 位运算符 |
| < <= > >= | 关系运算符 |
| == != | 关系运算符号 |
| & | 位与 |
| ^ | 位异或 |
| | | 位或 |
| && | 逻辑与 |
| || | 逻辑或 |
| ?: | 条件运算符 |
| = += -= *= /= %= <<= >>= &= |= ^= | 赋值运算符 |
| , | 顺序运算符 |
数据类型
基础数据类型
注意：以下是典型的数据位长和范围。但是编译器可能使用不同的数据位长和范围。这取决于使用的编译器。请参考具体的参考手册。
在头文件<limits.h>和<float.h>中说明了基础数据的长度。float，double和long double的范围就是在IEEE 754标准中提及的典型数据。
| 关键字 | 位长 | 范围 |
char |
1 | -128..127 or 0..255 |
unsigned char |
1 | 0..255 |
signed char |
1 | -128..127 |
int |
2 or 4 | -32768..32767 or -2147483648..2147483647 |
short int |
2 | -32768..32767 |
long int |
4 | -2147483648..2147483647 |
float |
4 | 3.4x10-38E..3.4x10+38E |
double |
8 | 1.7x10-308E..1.7x10+308E |
long double |
12 | ??? |
数组
如果一个变量名后面跟着一个有数字的中括号，这个声明就是数组声明。字符串也是一种数组。它们以ASCII的NUL作为数组的结束。
例如：
- int myvector [100];
- char mystring [80];
- float mymatrix [3] [2] = {2.0 , 10.0, 20.0, 123.0, 1.0, 1.0}
- int notfull [3][3] = {{1},{1,2,3},{4,5}} (*)
- char lexicon [10000] [300] ; /* 共一万个最大长度为300的字符数组。*/
- int a[3][4];
- char mystring [80];
上面最后一个例子创建了一个数组，但也可以把它看成是一个多维数组。注意数组的下标从0开始。这个数组的结构如下：
a[0][0] |
a[0][1] |
a[0][2] |
a[0][3] |
a[1][0] |
a[1][1] |
a[1][2] |
a[1][3] |
a[2][0] |
a[2][1] |
a[2][2] |
a[2][3] |
例子(*)创建了一个3*3的二维数组,初始化时有些元素并未赋值.如下:
- 1 0 0
- 1 2 3
- 4 5 0
- 1 2 3
为0的位置的数值是随机的.
指针
如果一个变量声明时在前面使用*号，表明这个变量是一个指针。
例如：
- int *pi; /* 指向整型数据的指针 */
- int *api[3]; /* 由指向整型数据的指针构成的数组，长度为3 */
- char **argv; /* 指向一个字符指针的指针 */
- int *api[3]; /* 由指向整型数据的指针构成的数组，长度为3 */
储存在指针中的地址所指向的数值在程序中可以由*读取。例如，在第一个例子中，*pi是一个整型数据。这叫做引用一个指针。
另一个运算符&，叫做取地址运算符，它将返回一个变量、数组或函数的存储地址。因此，下面的例子：
- int i, *pi; /* int and pointer to int */
- pi = &i;
i和*pi在程序中可以相互交替使用，直到pi被改变成指向另一个变量的指针。
字符串
要使用字符串并不需要引用库，但是C标准库确实包含了一些用于对字符串进行操作的函数，使得它们看起来就像字符串而不是数组。使用这些函数需要引用头文件<string.h>。
- strcat(dest, source) - 连接两个字符串，把source加到dest末尾。
- strchr(s, c) -在字符串c中找出字符s第一次出现的位置。当没有找到时，返回Null。
- strcmp(a, b) - 比较字符串a和b的大小。如果两个字符串相同，返回0；如果a>b，返回正数；如果a<b，返回负数。
- <- 把source中的n个字符追加到dest后面。null后面的值将不会被添加。
- strncmp(a, b, n) - 比较字符串a和b中n个字符的大小。如果两个字符串相同，返回0；如果a>b，返回正数；如果a<b，返回负数。
- strncpy(dest, source, n) - 把字符串source拷贝到字符串dest中。（最多拷贝n个）
- strrchr(s, c) - 在s中查找最后一次出现c的位置。返回这个位置。如果找不到，返回null。
文件输入/输出
在C语言中，输入和输出是经由标准库中的一组函数来实现的。在ANSI/ISO C中，这些函数被定义在头文件<stdio.h>中。
标准输入/输出
有三个标准输入/输出是预定义的：
- stdin 标准输入
- stdout 标准输出
- stderr 输入输出错误
这些定义在运行过程中是自动的打开和关闭的，所以它们并不需要进行显式定义。
下面的这个例子显示了一个过滤程序（filter program）是怎样构成的。
#include <stdio.h>
int main(){
int c;
while (( c = getchar()) != EOF ) {
if (anErrorOccurs) {
fputs("an error eee occurred\n", stderr);
break;
}
putchar(c);
}
}
传递命令行参数
在命令行赋予程序的参数将通过在main()函数中定义一个整型参数（int）和一个指向字符指针的指针型参数（char **）来实现，前者传递命令行参数的个数，后者传递命令行参数内容。习惯上将这两个参数分别命名为argc和argv。程序文件名被作为第一个命令行参数。
对于下列程序：
#include <stdio.h>
int main(int argc, char **argv) {
int i;
for(i=0;i<argc;i++)
printf("%d:%s\n",i,argv[i]);
return 0;
}
输入命令（假设该程序生成C:\TC\a.exe）： a one two three
则会得到下面的输出结果：
0:C:\TC\A.EXE 1:one 2:two 3:three
C语言的标准库
以下列出由C语言提供的标准函数库,函数库通过#include进行引用。
在C89标准中:
- <assert.h>
- <ctype.h>
- <errno.h>
- <float.h>
- <limits.h>
- <locale.h>
- <math.h>
- <setjmp.h>
- <signal.h>
- <stdarg.h>
- <stddef.h>
- <stdio.h>
- <stdlib.h>
- <string.h>
- <time.h>
在95年的修正版中
- <iso646.h>
- <wchar.h>
- <wctype.h>
在C99中增加了六个函数库
- <complex.h>
- <fenv.h>
- <inttypes.h>
- <stdbool.h>
- <stdint.h>
- <tgmath.h>
C语言的保留关键字
| char | short | int | unsigned |
| long | float | double | struct |
| union | void | enum | signed |
| const | volatile | typedef | auto |
| register | static | extern | break |
| case | continue | default | do |
| else | for | goto | if |
| return | switch | while | sizeof |
参见