C语言的演化与设计
㈠ C++相对C的主要特点和发展
简单地说,C++和C的主要区别在于,C是面向过程的,而C++是面向对象的,C++主要比C多了继承,多态,模板等特性;在发展方向上,C++倾向于用来开发一些大型的软件,而C倾向于用来开发和硬件有关同时又要求效率的过程式软件开发,在使用人数上,目前C占绝对的优势。
下面是详细的介绍:
1.C++和C的关系:
c语言之所以要起名为“C”,是因为它是主要参考那个时候的一门叫B的语言,它的设计者认为C语言是B语言的进步,所以就起名为C语言;但是B语言并不是因为之前还有个A语言,而是B语言的作者为了纪念他的妻子,他的妻子名字的第一个字母是B; 当C语言发展到顶峰的时刻,出现了一个版本叫C with Class,那就是C++最早的版本,在C语言中增加class关键字和类,那个时候有很多版本的C都希望在C语言中增加类的概念;后来C标准委员会决定为这个版本的C起个新的名字,那个时候征集了很多种名字,最后采纳了其中一个人的意见,以C语言中的++运算符来体现它是C语言的进步,故而叫C++,成立了C++标准委员会。
2.C++的发展和特点:
• C++设计成静态类型、和C同样高效且可移植的多用途程序设计语言。
• C++设计成直接的和广泛的支援多种程序设计风格(程序化程序设计、资料抽象化、面向对 象程序设计、泛型程序设计)。
• C++设计成给程序设计者更多的选择,即使可能导致程序设计者选择错误。
• C++设计成尽可能与C兼容,籍此提供一个从C到C++的平滑过渡。
• C++避免平台限定或没有普遍用途的特性。
• C++不使用会带来额外开销的特性。
• C++设计成无需复杂的程序设计环境。
出于保证语言的简洁和运行高效等方面的考虑,C++的很多特性都是以库(如STL)或其他的形式提供的,而没有直接添加到语言本身里。关于此类话题,C++之父的《C++语言的设计和演化》 里做了详尽的陈述。
3..两者的效率差别:
C++与C的效率往往相差在正负5%之间。所以有人认为在大多数场合C++ 完全可以取代C语言(然而我们在单片机等需要谨慎利用空间、直接操作硬件的地方还是要使用C语言)。
4.C是C++的子集:
C++包括:
1、C子语言。C++支持C语言的几乎全部功能,在语法上与C语言仅有极微妙的差别(如括号表达式的左右值性,具体请参考C++标准文献)。
2、面向对象的C++(Objective C++)。C++语言原本不具备面向对象的设计功能,然而随着面向对象编程的概念的提出以及如Java等语言的发展成熟,C++语言也开发出了支持面向对象功能的版本,现在编程者常用的VC++就是一种面向对象的语言。
3、泛型编程语言。C++强大(但容易失控的)模板功能使它能在编译期完成许多工作,从而大大提高运行期效率。
4、STL(C++标准模板库,Standard Template Library)。随着STL的不断发展,它已经逐渐成为C++程序设计中不可或缺的部分,其效率可能比一般的native代码低些,但是其安全性与规范性使它大受欢迎。
此外,包含在TR1等中的C++0x将实现的新功能在开发和测试中。
㈡ c语言的发展史
C语言,是一种通用的、过程式的编程语言,广泛用于系统与应用软件的开发。具有高效、灵活、功能丰富、表达力强和较高的移植性等特点,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)于1970年 由 肯·汤普逊(Ken Thompson)所研制出的B语言的基础上发展和完善起来的。目前,C语言编译器普遍存在于各种不同的操作系统中,例如UNIX、MS-DOS、Microsoft Windows及Linux等。C语言的设计影响了许多后来的编程语言,例如C++、Objective-C、Java、C#等。
后来于1980年代,为了避免各开发厂商用的C语言语法产生差异,由美国国家标准局(American National Standard Institution)为C语言订定了一套完整的国际标准语法,称为ANSI C,作为C语言的标准。1980年代至今的有关程序开发工具,一般都支持符合ANSI C的语法。
C语言是一个程序语言,设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。C语言也很适合搭配汇编语言来使用。尽管C语言提供了许多低级处理的功能,但仍然保持着良好跨平台的特性,以一个标准规格写出的C语言程序可在许多电脑平台上进行编译,甚至包含一些嵌入式处理器(单片机或称MCU)以及超级电脑等作业平台。
早期发展
C语言最早是由丹尼斯·里奇为了在PDP-11电脑上运行的UNIX系统所设计出来的编程语言,第一次发展在1969年到1973年之间。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。早期操作系统的核心大多由汇编语言组成,随着C语言的发展,C语言已经可以用来编写操作系统的核心。1973年,Unix操作系统的核心正式用C语言改写,这是C语言第一次应用在操作系统的核心编写上。
K&R C
1978年,丹尼斯·里奇(Dennis Ritchie)和布莱恩·柯林汉(Brian Kernighan)合作出版了《C程序设计语言》的第一版。书中介绍的C语言标准也被C语言程序员称作“K&R C”,第二版的书中也包含了一些ANSI C的标准。K&R C主要介绍了以下特色:
结构(struct)类型
长整数(long int)类型
无符号整数(unsigned int)类型
把运算符=+和=-改为+=和-=。因为=+和=-会使得编译器不知道用户要处理i = -10还是i =- 10,使得处理上产生混淆。
即使在后来ANSI C标准被提出的许多年后,K&R C仍然是许多编译器的最低标准要求,许多老旧的编译仍然运行K&R C的标准。
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特性。在K&R出版后,一些新特性被非官方地加到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,一些新的特性被加了进去。ANSI也规定了一套标准函数库。ANSI ISO(国际标准化组织)成立 ISO/IEC JTC1/SC22/WG14 工作组,来规定国际标准的C语言。通过对ANSI标准的少量修改,最终通过了 ISO 9899:1990。随后,ISO标准被 ANSI 采纳。
传统C语言到ANSI/ISO标准C语言的改进包括:
增加了真正的标准库
新的预处理命令与特性
函数原型允许在函数申明中指定参数类型
一些新的关键字,包括 const、volatile 与 signed
宽字符、宽字符串与字节多字符
对约定规则、声明和类型检查的许多小改动与澄清
WG14工作小组之后又于1995年,对1985年颁布的标准做了两处技术修订(缺陷修复)和一个补充(扩展)。下面是 1995 年做出的所有修改:
3 个新的标准库头文件 iso646.h、wctype.h 和 wchar.h
几个新的记号与预定义宏,用于对国际化提供更好的支持
printf/sprintf 函数一系列新的格式代码
大量的函数和一些类型与常量,用于多字节字符和宽字节字符
C99在ANSI的标准确立后,C语言的规范在一段时间内没有大的变动,然而C++在自己的标准化创建过程中继续发展壮大。《标准修正案一》在1995年为C语言创建了一个新标准,但是只修正了一些C89标准中的细节和增加更多更广的国际字符集支持。不过,这个标准引出了1999年ISO 9899:1999的发表。它通常被称为C99。C99被ANSI于2000年3月采用。
在C99中包括的特性有:
增加了对编译器的限制,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)。
增强了预处理功能。例如:
宏支持取可变参数 #define Macro(...) __VA_ARGS__
使用宏的时候,允许省略参数,被省略的参数会被扩展成空串。
支持 // 开头的单行注释(这个特性实际上在C89的很多编译器上已经被支持了)
增加了新关键字 restrict, inline, _Complex, _Imaginary, _Bool
支持 long long, long double _Complex, float _Complex 等类型
支持不定长的数组,即数组长度可以在运行时决定,比如利用变量作为数组长度。声明时使用 int a[var] 的形式。不过考虑到效率和实现,不定长数组不能用在全局,或 struct 与 union 里。
变量声明不必放在语句块的开头,for 语句提倡写成 for(int i=0;i<100;++i) 的形式,即i 只在 for 语句块内部有效。
允许采用(type_name){xx,xx,xx} 类似于 C++ 的构造函数的形式构造匿名的结构体。
初始化结构的时候允许对特定的元素赋值,形式为:
struct {int a[3],b;} foo[] = { [0].a = {1}, [1].a = 2 };
struct {int a, b, c, d;} foo = { .a = 1, .c = 3, 4, .b = 5} // 3,4 是对 .c,.d 赋值的
格式化字符串中,利用 \u 支持 unicode 的字符。
支持 16 进制的浮点数的描述。
printf scanf 的格式化串增加了对 long long int 类型的支持。
浮点数的内部数据描述支持了新标准,可以使用 #pragma 编译器指令指定。
除了已有的 __line__ __file__ 以外,增加了 __func__ 得到当前的函数名。
允许编译器化简非常数的表达式。
修改了 / % 处理负数时的定义,这样可以给出明确的结果,例如在C89中-22 / 7 = -3, -22 % 7 = -1 ,也可以-22 / 7= -4, -22 % 7 = 6。 而C99中明确为 -22 / 7 = -3, -22 % 7 = -1,只有一种结果。
取消了函数返回类型默认为 int 的规定。
允许 struct 定义的最后一个数组不指定其长度,写做 [] 。
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> ,类似于泛型的数学函数 <tgmath.h>, 浮点数相关的 <fenv.h>。 在<stdarg.h> 增加了 va_ 用于复制 ... 的参数。<time.h> 里增加了 struct tmx ,对 struct tm 做了扩展。
输入输出对宽字符以及长整数等做了相应的支持。
㈢ C语言的发展及其特点
个人觉得是很好的一篇文字,说得很清楚:
C是一个结构化语言,如谭老爷子所说:它的重点在于算法和数据结构。C程序的设计首要考虑的是如何通过一个过程,对输入(或环境条件)进行运算处理得到输出(或实现过程(事务)控制),而对于C++,首要考虑的是如何构造一个对象模型,让这个模型能够契合与之对应的问题域,这样就可以通过获取对象的状态信息得到输出或实现过程(事务)控制。
所以C与C++的最大区别在于它们的用于解决问题的思想方法不一样。之所以说C++比C更先进,是因为“ 设计这个概念已经被融入到C++之中 ”,而就语言本身而言,在C中更多的是算法的概念。那么是不是C就不重要了,错!算法是程序设计的基础,好的设计如果没有好的算法,一样不行。而且,“C加上好的设计”也能写出非常好的东西。
对语言本身而言,C是C++的子集,那么是什么样的一个子集?从上文可以看出, C实现了C++中过程化控制及其它相关功能,而在C++中的C(我称它为“C+”),相对于原来的C还有所加强,引入了重载、内联函数、异常处理等等玩艺儿,C++更是拓展了面向对象设计的内容,如类、继承、虚函数、模板和包容器类等等。
再提高一点,在C++中,数据封装、类型这些东东已不是什么新鲜事了,需要考虑的是诸如:对象粒度的选择、对象接口的设计和继承、组合与继承的使用等等问题。
所以相对于C,C++包含了更丰富的“设计”的概念,但C是C++的一个自洽子集,也具有强大的功能,同样值得学习。
几点学习建议:
1.基本概念很重要。无论学C,还是学C++,基本概念都是第一位的,也是比较困难的,但只有把握了基本概念才能把握整体脉络,才能居高临下。
2.C是C++的子集,它的基本概念和设计方法相对比较容易理解,初学者可从它入手。
3.如果要学好C++,建议初学者最好别在如VC,BCB平台下写程序,那种自动化的代码生成,花花绿绿的界面,会让你手足无措。最好先找一片空地(unix,dos),从头做起,写几个大点的程序,数个回合,再到VC,BCB下看看,你会轻松得很。在我看来,学好C/C++是成为VC,BCB高手的必由之路。
4.不要妄想速成,必须得一个byte,一个bit的去抠,尽量搞清楚每一个问题。
5.几本好书:
机械工业出版社的那套“计算机科学丛书”从C到C++,到面向对象设计,一应俱全,都TMD是经典中的经典,而且价格公道,童叟无欺。
国内也有几本好书,谭老爷子的书好倒是好,就是程序错误太多。强烈推荐清华周之英的《现代软件工程》(上、中、下),它是我所见到的国内少有的一本好书,精华的精华,要点的要点,细细品来,至少也属降龙十八掌等级的东东。
如果还是有人想学习C/C++的话, 有一些小问题我还是乐意解答的. 但是我认为学习C/C++是不重要的, 重要的是如何锻炼你的思路. 不要找一些连自己都搞不清的问题去做.
我认为虽然 "潭浩强" 同志有骗钱的嫌疑( 我手头就有一本几乎一模一样的英文书 ), 但是, 是他把这本入门手册引入中国, 使无数程序员了解了C语言, 我想他的功劳也是不可磨灭的. 在< C语言程序设计 >这本书中所有的例子都可以用做锻炼思路的基石, 他对大家的编程是很有帮助的. 我认为是值得一买的. 去思考课后的例子对你的编程很有帮助. 不要小看一个一个简单的例子, 他们是你通往成功的道路.
当你基本能够掌握了上一本书中例子后, 你就要自己找一些例子程序去看. 开始可能是看不懂, 但是只要努力就没有什么问题. 当你看过几个较大的例子之后, 你会茅塞顿开, ( 大量阅读例子程序是学习C/C++的捷径 ). 你会发现, 你的水平有了显着的提高. 你看的例子越多, 你对 Windows/DOS 了解的越多. 最好能够再看一些关于系统知识的书籍. 他会对你的编程很有帮助的.
这是我学习C/C++的一点心得, 希望对没有被我吓到而要继续学习C/C++的朋友们有一些帮助. 免得有些同志说我破坏中国软件人才的发展.
在最后我祝愿所有坚持学习C/C++的朋友们成功! 同时感谢阅读过我文章的同志们.
想学好C++,非学C不可!!!
今天我这么肯定的在这里讲这番话,是不想初学者陷入到语言越新越好的误区,本来这个题目就不是很严谨,但是我有几句话必须讲讲,为C平反!!
C++与C有什么不同呢?我们现在一步步地来分析一下
一、类,类我并不说它有什么不好,但是对于初学者,它是一个累赘。类的封装使得初学者对程序产生厌倦,感到不适和麻烦。
二、引用,引用是C++中最臭屁的东西了,最好尽量不要用它,我就是从来不用引用,除非万不得已。引用对于初学者就更容易产生混淆,不知道哪个是引用,哪个是变量。
三、函数的重载,初学者学函数的重载好像没什么坏处,但是,这会使初学者潜意识里对C语言的变量类型的重要性产生淡化,要记住C语言是对变量类型最敏感了的,变量的类型在C语言里的重要性是不言而喻的。
四、流操作符,和上面同样的道理,使得对变量类型的重要性产生淡化,况且,cin这个东东有点儿不怎么方便,有时会产生使初学者莫名其妙的结果。
五、操作符重载,典型的高级应用,初学者可能根本用不着,这个东东会让他们觉得C++很难,门槛高,看不懂…………。
六、继承,以及虚函数,典型的模仿四不象,这种狗屁东西除了看起来深奥,实用价值很低………………。我怎么可能把某个类的类型的指针去指向另一个不同类型但是是继承关系的类,来实现什么动态联编,晕…………
………………还有些东东我就不发表评论了,如:new,delete操作符等…………
七、误区:以问答形式:
问:C++是面向对象化的而C是面向过程化的?
答:第二对,第一问错,C++并非完全面向对象化,真正的面向对象化的语言恐怕只有Java才算得上。
问:C++能实现C所不能的功能吗?
答:至少我还没有发现……
问:学了C再学C++有障碍吗?比如程序设计思想……
答:至少我还没有看见谁有此症状。
问:学了C再学C++又要重头开始吗?
答:不,C++下可以实现C语言的一切功能。
问:我学完了C一定还要学C++才能编程吗?
答:完全没必要。
问:C++比C好在哪里?
答:更加符合软件工程学
问:学完了C再学C++是不是很容易?
答:那要看你是不是真正的学完了C语言,我从C到C++就一个星期的睡觉前的时间看两眼书,然后就大彻大悟。再跑到这里来发表些狗屁文章了。
最近在网上看到了很多人的学习方法,本人非常不赞同。很多人都想一口吃个胖子,要学就想学最新的,好象没有人愿意再去学那些老的,旧的编程语言了。但你们能学的懂吗?不学TC2。0等那些较早的优秀编程语言,你们能理解的了VC6。0?如果你真的能,我宁愿做你的徒弟!真是奇怪,那些最基本的语言都不懂的人,怎么可能去理解那些最新的编程语言?我学编程有三年了吧。成绩也不算多,只有一个计算机四级证和一个高程证,但我觉得我在学VC的时候还有很多的不明白的地方。没有人来教我,只能靠我自己,包括所有的成绩在内,我都是靠自己,我从不报班。学VC的半年多来,我想我已经基本入门,但依然有很多的困惑。刚开始学VC,就面临一个项目,我真的犹如笨蛋一般,四处吓摸,毫无头绪,最后勉勉强强才算做个差不多。学好VC再去学其他的高级WINDOWS编程,我想那真是轻而易举,毕竟WINDOWS的内部的很多东西都能直接被VC调用,你首先就可以对WINDOWS有个全新的认识,再去学其他的语言岂能不简单?
我的感觉是,面向过程和面向对象,其实都很重要的,在VC里也依然需要面向过程,很多东西都是一环扣一环,没有面向过程的思想,怎么可能去编程呢?建议多去看看有关WINDOWS编程的书,但多数都是比较老的书呦!我依然记得当年整天进行TC编程的辛苦,但我依然很怀念当年的劳动付出,毕竟我获得了我想获得的一切——编程思想。我觉得一个好的编程思想,绝对比你去学一门计算机语言好重要的多。要形成自己的编程风格。一个好的编程思想在你的头脑中一旦形成,学习什么语言都会很轻而易举,因为此时的你不在是简简单单的学习,而是来验证!
参考资料:
C语言是结构化和模块化的语言,它是面向过程的。在处理较小规模的程序时,程序员用C语言较得心应手。但是当问题比较复杂,程序的规模比较大时,结构化程序设计方法就显出它的不足。C程序的设计者必须细致的设计程序中的每一个细节,准确地考虑到程序运行时每一时刻发生的事情,例如各个变量的值是如何变化的,什么时候应该进行哪些输入,在屏幕上应该输出什么等。这对程序员的要求是比较高的,如果面对的是一个复杂问题,程序员往往感到力不从心。当初提出结构化程序设计方法的目的是解决软件设计危机,但是这个目标并未完全实现。为了解决软件设计危机,在20世纪80年代提出了面向对象的程序设计(Object-Oriented programming),在这种形势下,C++应运而生。
C++与C完全兼容,是C的超集。它既可用于结构化程序设计又可用于面向对象的程序设计,因此它是一个功能强大的混合型的程序设计语言。
增强主要表现在两个方面:
1 在原来面向过程的机制基础上,对C语言的功能作了不少扩充。
2 增加了面向对象的机制。
㈣ C语言程序设计是什么
C语言是古老而长青的编程语言,它具备了现代程序设计的基础要求,它的语法是很多其他编程语言的基础,在系统程序、嵌入式系统等领域依然是无可替代的编程语言,在各类编程语言排行榜上常年占据前两名的位置。
程序设计是一门基础课程。对于计算机相关专业而言,程序设计是专业基础知识,是进一步学习其他专业知识的第一步阶梯;对于非计算机专业而言,程序设计的学习有助于理解计算机的能力所在,理解哪些是计算机擅长解决的问题,怎样的方式方法是计算机擅长的手段,从而能更好地利用计算机来解决本专业领域内的问题。
㈤ c语言是干嘛的
C语言是用来编写系统的。
最开始,人们手里除了机器码就是汇编,没有别的语言。但是汇编有很多硬件相关的特性,可移植性差。贝尔实验室要解决这一问题,就研发了C语言。
C语言可以跨平台,一份代码,配上不同的编译器就可以在各大电脑上运行。除此之外,C语言效率惊人,在某些情况中,如果汇编水平中等以下,编出来的汇编甚至没有C语言生成的机器码快。
现在,NOIP(现更名为CSP-J和CSP-S)仅允许初赛和复赛使用三种语言:Pascal、C、C++,C语言的重要性不言而喻。
虽然迈入了互联网时代,但是C语言的地位也没有低到可以忽略。C语言在对空间和时间要求较高的设备(如嵌入式设备)中发挥着重要功能,也可以编写各大语言的编译器,有着比较重要的地位。