C語言是在B語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

C的根源是ALGOL 60，1960年ALGOL 60是一種面向問題的高級(jí)語言，離硬件比較遠(yuǎn)，1963年的時(shí)候推出了CPL語言，CPL在ALGOL 60的基礎(chǔ)上更接近硬件一些，但很難實(shí)現(xiàn)，1967年，對(duì)CPL語言做出了簡化，推出了BCPL語言，1970年又對(duì)BCPL語言為基礎(chǔ)，又做出了進(jìn)一步的簡化，設(shè)計(jì)出了很簡單的的而且接近硬件的BCPL語言簡稱B語言（BCPL的第1個(gè)字母），并且用了B語言編寫的第1個(gè)UNIX操作系統(tǒng)，在PDP 7上實(shí)現(xiàn)，此時(shí)的B語言過于簡單，功能有限，在1972-1973年間，D.M.Ritchie在B語言的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了C語言（BCPL的第2個(gè)字母），C語言保持了B語言的優(yōu)點(diǎn)（精煉，接近硬件）又克服了缺點(diǎn)（過于簡單，數(shù)據(jù)無類型等）。它就經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn)，在許多情況下仍然是最流行的編程語言之一。

Basic Combined Programming Language(BCPL),1967年由劍橋大學(xué)的Matin Richards在同樣由劍橋大學(xué)開發(fā)的CPL語言上改進(jìn)而來。BCPL最早被用做牛津大學(xué)的OS6操作系統(tǒng)上面的開發(fā)工具。后來通過美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的改進(jìn)和推廣成為了UNIX上的常用開發(fā)語言。

BCPL有些類似于Fortran，也是典型的面向過程的高級(jí)語言。BCPL的語法更加靠近機(jī)器本身，適合于開發(fā)精巧，高要求的應(yīng)用程序，同時(shí)對(duì)編譯器的要求也不高。BCPL也是最早使用庫函數(shù)封裝基本輸入輸出的語言之一，這使得他跨平臺(tái)的移植性很好。BCPL的代碼用小寫字母書寫，有別于同時(shí)代的BASIC和PASCAL。BCPL對(duì)于字符串的支持很差，內(nèi)存管理也很糟糕。

BCPL本身并沒有被使用太長時(shí)間。1970年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的Ken Thompson在BCPL的基礎(chǔ)上改進(jìn)出了B語言，用于書寫UNIX。這個(gè)名字取自BCPL中的第一個(gè)字母。B語言使用的時(shí)間更短，三年后的1973年同樣是貝爾實(shí)驗(yàn)室的D.M.RITCHIE將B語言進(jìn)一步改進(jìn)，并且取了BCPL中的第二個(gè)字母將其命名為C語言。而C語言和C++則在日后成為了最流行的高級(jí)語言。

B語言之父和C語言之父是同事，UNIX的作者

1964年，美國麻省理工、貝爾實(shí)驗(yàn)室、通用電氣準(zhǔn)備為GE-645大型機(jī)開發(fā)一套多人多任務(wù)操作系統(tǒng)MULTICS。

參與研發(fā)的一位貝爾實(shí)驗(yàn)室研究員肯·湯普森搞了一臺(tái)廢棄的DEC PDP-7計(jì)算機(jī)，PDP-7字長為18位，其標(biāo)準(zhǔn)主內(nèi)存為4K字（相當(dāng)于9千字節(jié)），可以升級(jí)到64K字（144 KB）。

DEC PDP-7

肯·湯普森伙同好友丹尼斯·里奇在上面研發(fā)了一個(gè)操作系統(tǒng)

丹尼斯·里奇

雖然這個(gè)操作系統(tǒng)比較簡陋，但公認(rèn)是UNIX操作系統(tǒng)的雛形。已經(jīng)顯示出Unix的一些基本特征——簡潔、高效、比當(dāng)時(shí)所有的操作系統(tǒng)都更注重交互性、對(duì)程序員友好。具備一個(gè)簡陋的文件系統(tǒng)，有特殊的文件類型及支持目錄和設(shè)備，甚至可以支持多任務(wù)。它的核心是用匯編寫的（匯編器也是肯·湯普森自己寫的），不具備可移植性。只支持兩個(gè)用戶。

這個(gè)系統(tǒng)除了使用匯編語言之外，還是用了一種在BCPL語言基礎(chǔ)上由肯·湯普森發(fā)明的B語言。叫B語言，就是把BCPL精簡提煉的意思。

B語言不支持?jǐn)?shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)，接近底層。后來丹尼斯·里奇在B語言的基礎(chǔ)上增加了數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)的支持，推出了C語言（意思是“BCPL”中排在B之后）。

肯·湯普森1970年借為貝爾實(shí)驗(yàn)室專利部開發(fā)一套文字處理系統(tǒng)的機(jī)會(huì)，搞到了一臺(tái)PDP-11/20。他們把UNIX從PDP-7上移植了過來，匯編寫的代碼沒什么可移植性，所以基本上就是在PDP-11上重寫了一次，讓C語言有了大顯身手的用武之地，也是第一次使用高級(jí)語言開發(fā)操作系統(tǒng)。

　　貝爾實(shí)驗(yàn)室成了Unix的第一個(gè)商業(yè)用戶，這是在1971年11月，在與系統(tǒng)配套的手冊(cè)中，該版本被稱做“First Edition”。

這么好用的東西在業(yè)界引起了極大反響，無論是UNIX還是C語言，成了當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)科學(xué)界研究的熱門。兩位大神也從來不敝帚自珍，不但利用貝爾實(shí)驗(yàn)室無法限制UNIX版權(quán)大量郵寄這款操作系統(tǒng)給當(dāng)時(shí)的同仁，還經(jīng)常幫助他們解決安裝使用UNIX中遇到的問題。

同時(shí)，計(jì)算機(jī)科學(xué)家和工程師們也不斷對(duì)UNIX添磚加瓦，各路大神編寫了各種Unix版本和各種Unix-like操作系統(tǒng)，其中有Linus Torvalds用C語言寫的linux。

B語言之父還是Go語言之父

后來肯·湯普森又在谷歌寫出了go語言代替c語言與Python/ target=_blank class=infotextkey>Python，谷歌的文化是提倡每周五天干工作事4天，剩余一天自己安排，go語言就是在這種情況下開發(fā)出來的。

Go的三個(gè)作者分別是：Robert Griesemer（羅伯特.格利茨默），Rob Pike（羅伯.派克）和 ken Thompson（肯.湯普森）。

.Robert在開發(fā)Go之前是Goole V8 、Chubby和HotSpot JVM的主要奉獻(xiàn)者；

.Rob主要是Unix 、UTF-8、 plan9的作者；

.ken主要是B語言、C語言的作者、Unix之父。

Go語言設(shè)計(jì)初衷

1、設(shè)計(jì)Go語言是為了解決當(dāng)時(shí)google開發(fā)遇到的問題：

• .大量的C++代碼，同時(shí)又引入了JAVA和Python
• .數(shù)以萬行的代碼
• .分布式的編譯系統(tǒng)
• .數(shù)百萬的服務(wù)器

2、Google開發(fā)中的痛點(diǎn) ：

• .編譯慢
• .失控 的依賴
• .每個(gè)工程師只是用了一個(gè)語言里面的一部分
• .程序難以維護(hù)
• .更新的花費(fèi)越來越長
• .交叉編譯困難

3、如何解決當(dāng)前的問題和痛點(diǎn)？

Go希望成為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的C語言。多數(shù)系統(tǒng)級(jí)語言（包括Java和C#）的根本編程哲學(xué)來源于C++，將C++的面向?qū)ο筮M(jìn)一步發(fā)揚(yáng)光大。但是Go語言的設(shè)計(jì)者卻有不同的看法，他們認(rèn)為值得學(xué)習(xí)的是C語言。C語言經(jīng)久不衰的根源是它足夠簡單。因此，Go語言也是足夠簡單。

他們當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)Go語言的目標(biāo)是為了消除各種緩慢和笨重、改進(jìn)各種低效和擴(kuò)展性。Go是有那些開發(fā)大型系統(tǒng)的人設(shè)計(jì)的，同時(shí)也是為了這些人服務(wù)的，它是為了解決工程上的問題，不是為了研究語言設(shè)計(jì)；它還是為了讓我們的編程變得更舒適和方便。

C語言為什么仍被廣泛使用？

在今天，有許多編程語言可以讓開發(fā)者研發(fā)出比C更高效的應(yīng)用，這些語言擁有豐富的內(nèi)置庫，可以簡化與JSON、XML、UI、網(wǎng)頁、客戶端請(qǐng)求、數(shù)據(jù)庫鏈接、媒體操作等工作。盡管如此，C依然仍將長期活躍在編程一線，為什么呢？

那讓我們一起來看看C語言都有哪些無與倫比的優(yōu)勢(shì)。

可移植性和高效

匯編語言的可移植性差，可C語言卻是一門可移植性非常好的語言。它盡可能地接近機(jī)器，同時(shí)它幾乎普遍適用于現(xiàn)有的處理器架構(gòu)。幾乎現(xiàn)有的每個(gè)架構(gòu)至少有一個(gè)C語言編譯器。如今，由于現(xiàn)代編譯器產(chǎn)生高度優(yōu)化的二進(jìn)制文件，用手寫的匯編來改進(jìn)它們的輸出并不是一件容易的事。

由于它的可移植性和效率高效，"其他編程語言的編譯器、庫和解釋器經(jīng)常用C語言實(shí)現(xiàn)"。像Python、Ruby和php這些解釋性語言的主要實(shí)現(xiàn)都是基于C語言，它甚至被其他語言的編譯器用來與機(jī)器通信。例如，C是Eiffel和Forth的中間語言。意味著這些語言的編譯器不需要為每個(gè)要支持的架構(gòu)生成機(jī)器代碼，而只是生成中間的C代碼，由C編譯器處理機(jī)器代碼的生成。

C語言也已成為開發(fā)人員之間交流的一種語言。正如Dropbox工程經(jīng)理、Cprogramming.com創(chuàng)建者Alex Allain所說：

C語言作為一門偉大的語言，可以讓大多數(shù)人以能接受的方式來表達(dá)編程中的常見想法。此外，C語言在使用中也有語法結(jié)構(gòu)也會(huì)出現(xiàn)在其他語言中，例如，用于命令行參數(shù)的argc和argv，以及循環(huán)結(jié)構(gòu)和變量類型，因此，即使對(duì)方不懂C語言，你也能找到一些共同點(diǎn)來與他們交談。

內(nèi)存操作

內(nèi)存管理和指針運(yùn)算是C語言的重要特征，使C語言成為系統(tǒng)級(jí)編程（操作系統(tǒng)與嵌入式系統(tǒng)）的最佳搭檔。

在硬件/軟件邊界，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和微控制器將其外設(shè)和I/O引腳映射到內(nèi)存地址。系統(tǒng)應(yīng)用程序必須讀取和寫入這些自定義的內(nèi)存位置，以便與外界進(jìn)行通信。因此，C語言操作任意內(nèi)存地址的能力對(duì)于系統(tǒng)編程是必不可少的。

例如，一個(gè)微控制器可以這樣設(shè)計(jì)：每當(dāng)?shù)刂?x40008001的第4位被設(shè)置為1時(shí)，內(nèi)存地址0x40008000中的字節(jié)就會(huì)被通用異步接收/發(fā)送器（或UART，一種與外設(shè)通信的常見硬件組件）發(fā)送，并且在設(shè)置后，它將被外設(shè)自動(dòng)取消。下來演示一個(gè)C函數(shù)代碼，它通過該UART發(fā)送一個(gè)字節(jié)：

#define UART_BYTE *(char *)0x40008000 
#define UART_SEND *(volatile char *)0x40008001 |= 0x08 


void send_uart(char byte) 
{ 
   UART_BYTE = byte;    // write byte to 0x40008000 address 
   UART_SEND;           // set bit number 4 of address 0x40008001 
}

send_uart函數(shù)的第一行代碼可擴(kuò)展為：

*(char *)0x40008000 = byte;

這一行代碼是告訴編譯器將值是0x40008000解釋為一個(gè)指向char的指針，然后解除對(duì)該指針的定義（給出該指針?biāo)赶虻闹担ㄓ米钭筮叺?操作符），最后將字節(jié)值分配給該解除定義的指針。換句話說：把變量byte的值寫到內(nèi)存地址0x40008000。

將該函數(shù)的下一行代碼擴(kuò)展一下：

*(volatile char *)0x40008001 |= 0x08;

在這行代碼中，我們對(duì)地址0x40008001和數(shù)值0x08（二進(jìn)制的00001000，即第4位的1）進(jìn)行了or位運(yùn)算操作，并將結(jié)果存回地址0x40008001。換句話說：我們?cè)O(shè)置地址為0x40008001的字節(jié)的第4位。我們還聲明地址為0x40008001的值是易失性的。這就告訴編譯器，該值可能會(huì)被我們代碼外部的進(jìn)程所修改，所以編譯器在寫入該地址后不會(huì)對(duì)該地址的值做出任何假設(shè)。(在這種情況下，該字節(jié)在我們用軟件設(shè)置后就被UART硬件取消了）。這些信息對(duì)于編譯器的優(yōu)化器來說是很重要的。例如，如果我們?cè)趂or循環(huán)中這樣做，而沒有指定該值是易失性的，編譯器可能會(huì)認(rèn)為該值在被設(shè)置后永遠(yuǎn)不會(huì)改變，并在第一個(gè)循環(huán)后跳過執(zhí)行該命令。

確定資源使用

開發(fā)人員進(jìn)行系統(tǒng)編程不能依賴的一個(gè)常見語言特性就是垃圾收集，甚至對(duì)一些嵌入式系統(tǒng)來說，只能進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配。嵌入式應(yīng)用程序在時(shí)間和內(nèi)存資源方面非常有限。對(duì)于一些實(shí)時(shí)的嵌入系統(tǒng)，它們無法承受垃圾收集器的非確定性調(diào)用。如果因?yàn)閮?nèi)存不足而不能使用動(dòng)態(tài)分配，那么擁有其他內(nèi)存管理機(jī)制就顯得尤為重要，比如將數(shù)據(jù)放在自定義地址中，就像C語言的指針?biāo)试S的那樣。那些嚴(yán)重依賴動(dòng)態(tài)分配和垃圾回收的語言不適用于資源緊張的系統(tǒng)。

Code Size

C語言有一個(gè)非常小的運(yùn)行時(shí)，其代碼的內(nèi)存占用要小于其它語言。例如與C++相比，一個(gè)由C語言生成的二進(jìn)制文件，其體積大約是由類似的C++代碼生成的二進(jìn)制文件的一半。造成這種情況的主要原因之一是異常支持。

異常（Exceptions ）機(jī)制是C++比C語言多出來的一個(gè)不錯(cuò)功能，如果異常不被觸發(fā)和巧妙的實(shí)現(xiàn)，他們實(shí)際上是沒有執(zhí)行時(shí)間的開銷，但代價(jià)便是增加代碼體積。

下面讓我們以C++代碼為例：

// Class A declaration. Methods defined somewhere else; 
class A
{
public:
   A();                    // Constructor
   ~A();                   // Destructor (called when the object goes out of scope or is deleted)
   void myMethod();        // Just a method
};


// Class B declaration. Methods defined somewhere else;
class B
{
public:
   B();                    // Constructor
   ~B();                   // Destructor
   void myMethod();        // Just a method
};


// Class C declaration. Methods defined somewhere else;
class C
{
public:
   C();                    // Constructor
   ~C();                   // Destructor
   void myMethod();        // Just a method
};


void myFunction()
{
   A a;                    // Constructor a.A() called. (Checkpoint 1)
   {                       
      B b;                 // Constructor b.B() called. (Checkpoint 2)
      b.myMethod();        //                           (Checkpoint 3)
   }                       // b.~B() destructor called. (Checkpoint 4)
   {                       
      C c;                 // Constructor c.C() called. (Checkpoint 5)
      c.myMethod();        //                           (Checkpoint 6)
   }                       // c.~C() destructor called. (Checkpoint 7)
   a.myMethod();           //                           (Checkpoint 8)
}                          // a.~A() destructor called. (Checkpoint 9)

該段代碼中的A類、B類和C類中的方法都被定義在了外部（例如在其它文件中）。因此，編譯器無法對(duì)它們進(jìn)行解析，也不知道是否會(huì)拋出異常。所以程序必須準(zhǔn)備處理從它們的任何構(gòu)造函數(shù)、析構(gòu)函數(shù)或其他方法調(diào)用中拋出的異常。解構(gòu)器不應(yīng)該拋出（做法非常糟糕），但用戶還是可以拋出，或者他們可以通過調(diào)用一些拋出異常的函數(shù)或方法（顯式或隱式）間接地拋出。

如果myFunction中的任何調(diào)用拋出了異常，堆棧解開機(jī)制必須能夠調(diào)用所有已經(jīng)構(gòu)建的對(duì)象的析構(gòu)器。堆棧解開機(jī)制的一個(gè)實(shí)現(xiàn)將使用這個(gè)函數(shù)的最后一次調(diào)用的返回地址來驗(yàn)證觸發(fā)異常的調(diào)用的 "檢查點(diǎn)編號(hào)"（這是簡單的解釋）。它是通過利用一個(gè)輔助的自動(dòng)生成的函數(shù)（一種查找表）來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)該函數(shù)的主體拋出異常時(shí)，該函數(shù)將被用于堆棧解繞，這將與此類似。

如果myFunction函數(shù)的任何一個(gè)調(diào)用拋出異常，C++的棧展開(stack unwinding)機(jī)制必須能夠調(diào)用所有已構(gòu)建對(duì)象的析構(gòu)器。棧展開機(jī)制的一個(gè)實(shí)現(xiàn)是將使用這個(gè)函數(shù)的最后一次調(diào)用的返回地址來驗(yàn)證觸發(fā)異常調(diào)用的 "檢查點(diǎn)編號(hào)"（這是簡單的解釋）。它是通過利用一個(gè)輔助的自動(dòng)生成函數(shù)（一種查找表）來實(shí)現(xiàn)，在該函數(shù)的主體拋出異常時(shí)，該函數(shù)將被用于堆棧解繞，與下面這段代碼類似：

// Possible autogenerated function
void autogeneratedStackUnwindingFor_myFunction(int checkpoint)
{
   switch (checkpoint)
   {
      // case 1 and 9: do nothing;
      case 3: b.~B(); goto destroyA;                     // jumps to location of destroyA label
      case 6: c.~C();                                    // also goes to destroyA as that is the next line
      destroyA:                                          // label
      case 2: case 4: case 5: case 7: case 8: a.~A();
   }
}

如果從case 1和9拋出異常，則沒有對(duì)象需要銷毀。對(duì)于case 3，則b和a必須被銷毀。對(duì)于case 6，c和a必須被銷毀。在所有情況下，銷毀順序必須得到尊重。對(duì)于檢查點(diǎn)2、4、5、7和8，只有對(duì)象a需要被銷毀。

這個(gè)輔助函數(shù)增加了代碼的體積。這是C++添加到C語言中的空間開銷的一部分。許多嵌入式應(yīng)用無法負(fù)擔(dān)這種額外的空間。因此，用于嵌入式系統(tǒng)的C++編譯器通常有一個(gè)禁用異常的標(biāo)志。在C++中禁用異常是不自由的，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)模板庫嚴(yán)重依賴異常來告知錯(cuò)誤。使用這種修改過的方案，沒有異常，需要對(duì)C++開發(fā)人員進(jìn)行更多的培訓(xùn)，以檢測(cè)可能的問題或發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。

C++的一個(gè)原則就是“開發(fā)者無需為不使用的東西付費(fèi)”。對(duì)于其他語言來說，二進(jìn)制體積的增加會(huì)變得非常糟糕，通過其它功能來增加額外開銷，雖然這些功能有用，但嵌入式系統(tǒng)卻負(fù)擔(dān)不起。雖然C語言不會(huì)給你提供這些額外功能，但他可以比其它語言擁有更緊湊的代碼足跡（code footprint ），占用更小的磁盤空間。

為什么要學(xué)習(xí)C語言

C語言并不難學(xué)，作為一門老牌編程語言，有關(guān)它的教程跟學(xué)習(xí)資料非常多，那么學(xué)習(xí)C語言有哪些好處呢？

C語言是開發(fā)人員的通用語言，網(wǎng)上或者圖書里面的不少算法都是基于C語言實(shí)現(xiàn)，這也為實(shí)現(xiàn)提供了最大的可移植性，開發(fā)者也會(huì)從中受益。

Understand the machine（用C語言思考）

當(dāng)我們與同事討論代碼的某些部分或其他語言的某些特征時(shí)，我們最終會(huì) "用C語言說話"："這部分是向?qū)ο髠鬟f一個(gè) "指針 "還是復(fù)制整個(gè)對(duì)象？這里會(huì)不會(huì)發(fā)生任何 "轉(zhuǎn)換"？等等。

在分析高級(jí)語言的一部分代碼的行為時(shí)，我們很少討論（或思考）一部分代碼正在執(zhí)行的匯編指令。相反，在討論機(jī)器在做什么時(shí)，我們可以用C語言描述（或想）得很清楚。

在許多有趣的C語言項(xiàng)目上工作

從大型數(shù)據(jù)庫服務(wù)器或操作系統(tǒng)內(nèi)核甚至是為了滿足個(gè)人樂趣而制作的小型家用嵌入式應(yīng)用，你都可以用C語言實(shí)現(xiàn)，并且還可以在網(wǎng)上找到相關(guān)Demo。Daniel呼吁大家，不要停止自己喜歡做的事情，比如學(xué)習(xí)C語言，它古老但小巧，并且是一門經(jīng)過時(shí)間驗(yàn)證的編程語言。

當(dāng)下許多編程語言在其預(yù)設(shè)的用途上都要優(yōu)于C語言，但這并不意味著就能擊敗C，當(dāng)考慮性能優(yōu)先的時(shí)候，C依然是王者。世界正運(yùn)行在C語言驅(qū)動(dòng)的設(shè)備上，無論你是否意識(shí)到，你使用的諸多設(shè)備的的確確都用到了C語言。