C+Primer+Plus软件设计学习用书.pdf

第 1 章 概 览 在本章中您将学习下列内容： • C 的历史和特性。 » 编写程序所需的步骤 • 关于编译器和链接器的一些知识。 • C 的标准。 欢迎来到C 的世界！C 语言是一种强大的专业化编程语言，深受业余和专业编程人员的欢迎。本章为 学习和使用这一强大而流行的语言做准备，并介绍了开发C 程序时最可能使用的几种环境。 首先，让我们来看一看C 的起源及其特性，包括它有哪些优点和缺点◊ 接着我们将了解编程的起源并 探讨编程的一些基本原则。最后，我们讨论在一些常见系统上运行C 程序的方法。 1.1 C 语 言 的 起 源 贝尔实验室的Dennis Ritchie在 1972年开发了 C , 当时他正与Ken Thompson —起设计UNIX操作系 统。然而，C 并不是完全由Ritchie构想出来的。它来自Thompson 的B 语言，而 B 语言则来自……喚.这 又是另外一个故事了。重要的是，C 是作为从事实际编程工作的程序员的-种工具而出现的，所以其主要 目标是成为一种有用的语言。 多数语言都以实用为目标，但它们往往也会考虑其他一些方面。例如，Pascal 的主要目标是为学习良 好的编程原则提供一个扎实的基础，而 BASIC 则是模仿英语，以便让不熟悉计算机的学生能够轻松地学会 这种语言。这些目标很重要，但它们并不总是与实际的使用需要相符。而 C 则是为编程人员开发的语言， 这使得它成为当今人们首选的编程语言之一。 1.2 使 用 C 语 言 的 理 由 在过去的30年中，C 已经成为最重要和最流行的编程语言之一。它之所以得到发展，是因为人们尝试 使用它后都喜欢它。过去10年中，许多人从C 转而使用更强大的C++语言，但 C 有其自身的优势，仍然 是一种重要的语言，而且它还是通往C++的必由之路。学习C 的过程中，您将认识到它的许多优点（见图 1.1)。现在让我们首先来看其中的几个优点。 1.2.1设计特性 C 是一种融合了控制特性的现代语言，而我们已发现在计算机科学的理论和实践中，控制特性是很重 要的。其设计使得用户可以自然地采用自顶向下的规划、结构化的编程，以及模块化的设计。这种做法使 得编写出的程序更可靠、更易懂。 快速 紧凑的代码一_程序更小 可移植到其他计算机 图 1.1 C 的优点 1.2.2高效性 C 是一种高效的语言。在设计上它充分利用了当前计算机在能力上的优点。C 程序往往很紧凑且运行 速度快。事实上，C 可以表现出通常只有汇编语言才具有的精细控制能力（汇编语言是特定的CPU 设计所 采用的一组内部指令的助记符。不同的CPU 类型使用不同的汇编语言）。如果愿意，您可以细调程序以获 得最大速度或最大内存使用率。 1.2.3可移植性 C 是一种可移植语言。这意味着，在一个系统上编写的C 程序经过很少改动或不经修改就可以在其 他系统上运行。如果修改是必要的，则通常只须改变伴随主程序的一个头文件中的几项内容即可。多数 语言原本都想具有可移植性，但任何曾将IBM PC BASIC 程序转换为Apple BASIC 程序（它们还是近亲） 的人，或者试图在UNIX 系统上运行一个IBM 大型机FORTRAN程序的人都知道，移植至少是在制造麻 烦。C 在可移植性方面处于领先地位。C 编译器（将 C 代码转换为计算机内部使用的指令的程序）在大 约 40种系统上可用，包括从使用8 位微处理器的计算机到Cray超级计算机。不过要知道，程序中为访 问特定硬件设备（例如显示器）或操作系统（如Windows X P 或 O S X ) 的特殊功能而专门编写的部分， 通常是不能移植的。 由于(：与 UNIX 的紧密联系，UNIX 系统通常都带有一个C 编译器作为程序包的一部分。Linux 中同 样也包括一个C 编译器。个人计算机，包括运行不同版本的Windows和 Macintosh 的PC , 可使用若干种C