專業級 C 語言

高等 C 語言 簡介 字串 指標與陣列 函數 結構 物件導向 記憶體 檔案 錯誤處理 巨集處理 C 與組合語言 資料結構 動態字串 動態陣列 鏈結串列 雜湊表 開發環境 Make Cygwin MinGW DevC++ wxDevC++ 編譯器 gcc 編譯器 TinyCC 編譯器 LCC 編譯器 應用主題 CGI 程式 GNU 程式 視窗程式 影像處理 練習題 訊息 相關網站 參考文獻 最新修改 簡體版 English

文章 簡介 從 1972 年 Dennis Ritchie 在貝爾實驗室發明 C 語言至今，已經過了將近四十個年頭。在這個變化快速的電腦世界裡，C 語言彷彿成了不變的避風港。四十年來，C 語言的改變並不多，而且一直都是所有作業系統底層的主力語言。近來，由於 Linux 與開放原始碼的發展，C 語言的影響力更為增強。在這裡，我不禁要問一個問題，為何 C 語言可以經過四十年而幾乎毫不改變。 C 語言很快，這或許是原因之ㄧ，但是像 Pascal 或 Fortran 等語言也幾乎與 C 語言一樣快，那又為何非 C 語言不可。但是，C 語言不只是快，還具有指標，容易與組合語言連結，具有巨集、條件式編譯、inline 函數、結構化、可以使用記憶體映射輸出入，因此可以用高階語言撰寫低階輸出入驅動程式，還有撰寫作業系統。 這些特性，讓 C 語言特別適合撰寫嵌入式系統，在某些 deeply embedded 的資源受限型嵌入式系統中，只有很小的記憶體、很慢的 CPU、而且通常沒有硬碟。這種環境有點像相當於當年 Dennis Ritchie 所面對的環境，因為他們必須在很克難的資源中，發展出夠強大的作業系統。也正是因為這種環境的淬鍊、讓 C 語言在《嵌入式系統》和《作業系統》領域都有非常優異的表現。 UNIX 正是催生 C 語言的主要動力，當年 Ken Thompson 與 Dennis Ritchie 正是為了發展 UNIX 而設計出 C 語言的，這兩人也因為 UNIX/C 的貢獻而被 ACM 授予 Turing Award 這的電腦界的諾貝爾獎。 在 1978 年，Dennis 與另一位共同作者 Brian Wilson Kernighan 合力撰寫了第一本廣為流傳的 C 語言教科書，而這個版本的教科書由於影響深遠，成為人手一冊的 C 語言經典，因此後來我們這個版本的 C 語言教科書簡稱為 K&R 版本，這個經典書籍中所使用的 C 語言版本也因此而被稱為 K&R 版的 C 語言，以便與後來 1988 年的 ANSI C 版本，以及 1999 年的 ISO C99 版本有所區隔。 (一個很容易誤會的點是， Ken Thompson 與 Brian Wilson Kernighan 是不同的兩個人，Ken Thompson 是發明 UNIX 與 C 語言的那個 Turing Award 得獎者，但是 Brian Wilson Kernighan 則是 C 語言書籍的作者，這兩個人的名字雖然都以 K 開頭，但是此 K 非比 K，請讀者切勿混淆)。 因此，學習 C 語言的人，如果只是將 C 當作是一般的程式語言，就會難以體會 C 語言的威力之所在，我們必須進入嵌入式與作業系統的領域，才能體會 C 語言的優點。一但您能夠體會這些優點，C 語言將不再僅僅是一個普通的語言，您也將能體會為何 C 語言會經歷四十年而不墬。然後，您也才能發揮 C 語言的能力，並且體會這些設計背後的優點與缺點。 C 語言的優缺點 C 語言並非沒有缺點的，實際上，C 語言的缺點非常的多，多到可以用罄竹難書來形容。舉例而言，用 C 語言寫程式很容易有 bug，特別是在記憶體分配與回收這部份更是如此。C 語言沒有自動記憶体回收機制，沒有垃圾收集功能，因此常常導致忘記釋放記憶體，或者將同一個記憶體釋放數次，因而造成錯誤。C 語言的字串很原始，使用起來非常不方便。C 語言的標準函式庫甚至沒有基本的資料結構，像是陣列、串列、堆疊、字典等相關結構的函式庫。C 語言的條件式編譯讓程式看起來很冗長，使用標頭檔 *.h 讓你必需重複撰寫函數表頭，浪費許多時間。更糟的是，由於 C 語言的標準函式庫很小，因此在不同的平台上，每個廠商都實作出完全不同的函式庫，這導致 C 語言的程式難以跨越平台執行，您必須位每個平台打造一份程式，而不像 Java 那樣可以 Write Once，Run Anywhere。 但是，即便有了這麼多的缺點，C 語言仍然歷經四十年而不衰，這又是為甚麼呢？ 每個 C 語言的缺點，幾乎都是伴隨著其優點而來的，C 語言的記憶體難以管理，是因為 C 語言具有強大的指標功能。字串函數很原始，是為了讓您可以使用字元陣列的方式處理字串，而不需要使用動態記憶體配置。無法跨越平台，是因為 C 語言適合用來打造底層的嵌入式系統，可以直接連結組合語言協同工作。從這個角度看來，C 語言的設計其實是相當精巧的，這也是 C 語言為何經歷四十年而不衰的原因。 學習 C 語言的好處 C 語言幾乎是當今被廣泛使用的語言當中，唯一同時具有高階與低階特性的語言，這個特性主要是由指標所造成的。利用指標，您可以用記憶體映射的方法存取記憶體，這讓 C 語言可以直接與周邊裝置溝通，因此許多裝置驅動程式可以用 C 語言撰寫，而不需要全部用組合語言。 學習 C 語言的投資報酬率，必須以數十年甚至一輩子的眼光來看，而不是短視的。許多其他的語言，多如過江之鯽，每個兩三年就必須學習全新的語言，就像流行音樂或服飾一般，學會之後很快就會膩了。C 語言絕對不是流行的語言，而是一種經典的、長久的、耐用的語言，您在 C 語言的投資不會浪費，因為 C 語言將會陪伴您，走過數十年，甚至是一輩子。 Facebook 留言 Facebook Wikidot Post preview: Close preview or Sign in as Wikidot user (will not be published) - + Help: wiki text quick reference 授權 本網頁的作者、授權與引用方式 作者 陳鍾誠，於金門大學資訊工程系，電子郵件：wt.ude.uqn|ccc#wt.ude.uqn|ccc，網站：http://ccckmit.wikidot.com。 授權 本文採用創作共用 (Creative Common) 3.0 版的 姓名標示─非商業性─相同方式分享 授權條款，歡迎轉載或修改使用，但若做為商業使用時必須取得授權，引用本文時請參考下列格式。 中文版 (APA格式) 陳鍾誠 (29 Aug 2010 02:14)，(網頁標題) 專業級 C 語言，(網站標題) 陳鍾誠的網站，取自 http://ccckmit.wikidot.com/cp:advancec ，網頁修改第 8 版。 英文版 (APA格式) Chung-Chen Chen (29 Aug 2010 02:14), Retrieved from http://ccckmit.wikidot.com/cp:advancec , Page Revision 8.