C语言从入门到精通之【初识C语言】

C语言的历史

在1972年,贝尔实验室的丹尼斯·里奇(Dennis Ritchie)和肯·汤普逊(Ken Thompson)设计了C语言,作为开发UNIX操作系统的工具。然而,C语言的发展并非突发奇想,它是在B语言(由汤普逊创造)的基础上演化而来。至于B语言的来源,这是另一个故事。C语言最初的设计目标是将其打造成程序员们实际可用的编程工具,因此其核心目标是实用性。尽管绝大多数编程语言也强调实用性,但通常会考虑其他因素。比如,Pascal的主要目标是为编程原理的深入理解提供坚实的基础;BASIC则旨在开发出类似英语的编程语言,以使计算机初学者能轻松掌握编程。尽管这些目标都具有重要意义,但随着计算机领域的迅猛发展,它们逐渐不再是主流编程语言的主要关注点。然而,最初为程序员设计的C语言如今已崭露头角,成为首选的编程语言之一。

学习C语言的好处

C语言广泛用于系统编程、嵌入式系统、操作系统、编译器等底层领域,具有高度的通用性,许多其他编程语言的核心库和解释器也是用C语言编写的。

另外,C语言是一种编译型语言,执行效率很高,它允许对内存和处理器进行更精细的控制,这对于需要高性能的应用程序至关重要,所以现在的操作系统都是C语言写的。

学习C语言也可以为学习其他编程语言打下坚实的基础,因为其他许多编程语言借鉴了C语言的语法和编程概念。

高级编程语言和编译器

C语言是一种高级编程语言,极大地简化了编程任务。我们无需再使用机器码表示每个指令,你可以用更贴近你自己思维方式的指令来表达问题,而不必陷入类似计算机原始的繁琐细节中。

高级编程语言允许我们在更抽象的层次上表达自己的思想,而无需深入考虑CPU需要执行哪些具体步骤。比如,如果你想要将两个数相加,你可以简单地写下这一行代码:total = mine + yours;对我们来说,光看这行代码就能理解计算机需要做什么;然而,如果要看使用机器语言编写的等效指令(一串数字码,代表一系列步骤),那就需要耗费更多的精力。然而,对于计算机来说,情况正好相反。对于计算机而言,高级指令只是一堆它无法理解和利用的抽象数据。这也是编译器的价值所在。

编译器也是一种程序,它将高级语言程序翻译成计算机理解的机器语言指令集。程序员可以从事高级抽象的思维活动,而编译器则处理那些冗长和繁琐的细节工作。编译器还有另一个重要优势。不同的CPU制造商使用不同的指令系统和编码格式。例如,对于使用Intel Core i7 CPU编写的机器语言程序,对于ARMCortex-A57 CPU来说一无是处,但是可以找到适用于特定类型CPU的编译器。因此,通过选择适当的编译器或编译器集,你可以将一种高级语言程序转化为适用于各种不同类型CPU的机器语言程序。一旦你解决了一个编程问题,你可以让编译器集将其转化为不同CPU所需的机器语言。简而言之,高级语言,如C、Java和Pascal,以更抽象的方式描述行为,无需受特定CPU或指令集的限制。此外,高级语言易于学习和使用,相对于机器语言编程,它们更加容易上手。

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