C语言基础编程实战-课件 【ch01】概述

概述“C语言基础编程实战第1章01C语言概述C语言的历史01语言的发展历史（1）BCPL语言：BCPL语言是在CPL基础上简化而来的，于1967年在剑桥大学诞生。（2）B语言：以BCPL语言为基础，设计出的简单且很接近硬件的语言（取BCPL的首字母），第一个UNIX系统就是用B语言编写的。1972年，美国贝尔实验室的D.M.Ritchie在B语言的基础上最终设计出了一种新的语言，并取BCPL的第二个字母作为该语言的名字，这就是C语言。（3）《可移植的C语言编译程序》：1978年，C语言正式发布，同时著名的TheCProgrammingLanguage一书发布。很多人可以购买C语言的书籍开始学习C语言。（4）ANSIC：ANSI在这本书的基础上制定了C语言标准，1989年，C语言标准被美国国家标准协会（ANSI）通过，被称为ANSIX3.159-1989"ProgrammingLanguageC"，因为这个标准是1989年通过的，所以一般简称为C89标准。1990年，国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）把C89标准定为C语言的国际标准，命名为ISO/IEC9899:1990"Programminglanguages--C"。因为此标准是在1990年发布的，所以一般简称为C90标准。C语言的历史02什么是C语言C语言是一门面向过程的、抽象化的通用程序设计语言，广泛应用于底层开发。C语言能以简易的方式编译、处理低级存储器。C语言程序是由函数构成的。虽然C语言提供了许多低级处理的功能，但是仍然保持着跨平台的特性，以一个标准规格写出的C语言程序可在包括类似嵌入式处理器以及超级计算机等作业平台的许多计算机平台上进行编译。03C语言简介C语言是一门面向过程的计算机编程语言，与C++、C#、Java等面向对象编程语言有所不同。C语言的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、仅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语言描述问题比汇编语言迅速、工作量小、可读性好、易于调试、修改和移植，而代码质量与汇编语言相当。C语言一般只比汇编语言代码生成的目标程序效率低10%～20%。因此，C语言可以编写系统软件。C语言的应用01语言可以编写操作系统C语言可以编写操作系统，如UNIX。UNIX是用C语言编写的，而且是世界上第一个用C语言编写的操作系统。02iOS手机操作系统是由UNIX编写的iOS是由苹果公司开发的移动操作系统，是在UNIX的基础上进行的。UNIX是一种流行的计算机操作系统，被广泛用于服务器、工作站和超级计算机等领域。iOS操作系统基于UNIX的变体，采用了许多UNIX的设计和理念，如进程管理、文件系统、网络协议等。iOS操作系统的核心是Darwin，它是一个开源的UNIX-like操作系统，提供了许多基础的系统服务，如内存管理、进程调度、设备驱动等。苹果公司在Darwin的基础上添加了许多自定义的组件和功能，如Siri语音助手、FaceID面部识别、AppStore应用商店等。因此，可以说，iOS是基于UNIX的操作系统，采用了许多UNIX的特性和技术，并在其基础上进行了创新和扩展。C语言的应用03iOS操作系统是由C语言编写的C语言是一种广泛使用的编程语言，允许程序员直接访问硬件并控制内存，因此被广泛用于操作系统和嵌入式系统的开发。UNIX系统的绝大部分程序是用C语言编写的，只有约占5%的程序用汇编语言编程。C语言是一种高级程序设计语言，使得UNIX系统易于理解、修改和扩充，并且具有非常好的移植性。iOS操作系统的核心层主要由C语言编写，其中也使用了少量汇编语言Objective-C语言的代码。苹果公司的工程师团队在C语言的基础上开发了iOS操作系统的各组件，如内核、文件系统、设备驱动、图形界面等。需要注意的是，虽然iOS操作系统的核心层主要由C语言编写，但其上层的应用层主要使用Objective-C和Swift等高级编程语言。Objective-C是面向对象的C语言，在C语言的基础上添加了面向对象特性和动态性，被广泛用于iOS应用的开发。Swift是苹果公司在2014年推出的一种新型编程语言，具有安全、性能强大、易学易用的特点，也被广泛用于iOS应用的开发。C语言的应用04C语言开发的操作系统有UNIX、Linux和macOSLinux操作系统的内核是用C语言编写的，意味着C语言是Linux开发的首选语言。此外，Linux系统上运行的大部分程序也是运用C语言编写的，包括各种开源软件和工具。因此，学习C语言对于理解和开发Linux系统和Linux开源软件非常重要。此外，Linux系统提供了许多用于开发C语言程序的工具和库，如GCC编译器和GNU工具链。所有工具和库可以帮助开发人员更轻松地编写、调试和测试C语言的程序。macOS操作系统并没有直接运用C语言开发出来。macOS的前身是NextSTEP，而NextSTEP是基于BSDUNIX操作系统开发的。因此，macOS是基于BSDUNIX操作系统开发的，并被认证为UNIX系统，所以macOS属于UNIX系统的正统衍生品，也就是C语言间接开发出macOS操作系统，学习C语言对于开发macOS还是很有帮助的。C语言是一种面向过程的编程语言，需要开发者手动管理内存和资源的分配和释放。macOS是由苹果公司开发的操作系统，使用了许多不同的编程语言和技术，包括C语言。C语言在macOS开发中被广泛使用，提供了一种高效、可靠的方式来访问和控制底层系统资源，因此在编写系统软件时非常有用。需要学习C语言的人群01语言的发展历史计算机相关专业：C语言是计算机相关专业的基础课程，掌握C语言有助于更深入地了解计算机科学。程序员：作为程序员，掌握C语言有助于更好地了解计算机，并具备更广阔的就业机会。硬件工程师：C语言是编写嵌入式系统的主要语言，掌握C语言有助于硬件工程师更好地进行系统设计和开发。数学家和科学家：C语言具有高效性能和数据处理能力，掌握C语言有助于数学家和科学家更好地进行计算和分析。需要学习C语言的人群01语言的发展历史游戏开发者：C语言是游戏开发重要语言，掌握C语言有助于更好地了解游戏引擎和游戏开发流程。数据分析师：C语言这样的专业编程语言将数据分析的相关算法嵌入和封装到软件和系统中，以便让软件和系统实现数据分析的功能。此外，C语言具有效率高、可移植性强等特点，可以更广泛地应用到各类计算机上，形成多种版本的C语言，从而为数据分析提供更多可能性和便利性。兴趣爱好者：许多兴趣爱好者通过学习C语言，可了解到其能开发什么样的应用软件，以此进入编程行业。C语言比较容易上手，适合初学者学习。02C++概述C++语言的历史C++语言是BjarneStroustrup在1983年基于C语言开发的一种高级编程语言。C++的前身是CwithClasses（带类的C语言），是为了处理Simula67所提供的数据抽象的C语言扩展。在C++中，基本的C语言数据类型和语句被保留下来，同时添加了许多新的特性，如类、模板、继承、多态等，这些特性为软件开发带来了更多的便利性和可维护性，使得C++成为一种广泛使用的编程语言。1985年，美国AT&T贝尔实验室的本贾尼·斯特劳斯特卢普发布了C++的第一个版本，包含类、继承和虚函数等面向对象编程的特性。此后，C++逐渐流行，并在各领域得到广泛应用。1998年，C++标准委员会发布了C++98标准，为C++定义了一套正式的语法和语义规范，进一步完善了C++的功能和特性。C++语言的历史C++语言的发展大概可以分为以下三个阶段。第一阶段，20世纪80年代到1995年，C++语言基本上是传统类型上的面向对象语言，并且凭借接近C语言的效率，在工业界使用的开发语言中占据了相当大份额。第二阶段，1995年到2000年，由于标准模板库（stl）和后来的Boost等程序库的出现，泛型程序设计在C++中占据了越来越多的比重。当然，同时由于Java、C#等语言的出现和硬件价格的大规模下降，C++受到了一定的冲击。第三阶段，2000年至今，由于以Loki、MPL等程序库为代表的产生式编程和模板元编程的出现，C++出现了发展历史上又一个新的高峰，这些新技术的出现以及与原有技术的融合，使C++成为当今主流程序设计语言中最复杂的一员。C语言和C++语言面向过程和面向对象：C语言是面向过程语言，即先分析出解决问题的步骤，再将这些步骤一一实现。C++是面向对象语言，即把问题分成若干对象，目的是描述某个事物在解决整个问题的步骤中的行为。关键字不同：C语言中有32个关键字，而C++语言有63个关键字。参数列表：在C语言中，函数没有指定参数列表时，默认可以接收任意多个参数；但在C++语言中，因为严格的参数类型检测，没有参数列表的函数，默认为void，不接收任何参数。此外，二者的编译器不同、函数重载、数据封装和数据隐藏等都有区别。01C语言与C++语言的主要区别C语言和C++语言02C语言和C++语言的关系C++语言是在C语言的基础上增加了新的理论，是衍生产品。在目标上，C++被定位为“abetterC”；在名称上，C++有一个乳名叫作“CwithClasses”；在语法上，C更是C++的一个子集，C++几乎支持C语言的全部功能。掌握了C语言，有了编程的基本功底，学习C++就会更加轻松一些。但是，如果学习能力强，也可以直接学C++。C++是C语言的升级、扩充版本，以C语言为基础，新增了不少特性。下面列出了C语言和其他语言的文件后缀扩展名。C语言源文件的后缀扩展名是.c。C++语言（CPlusPlus）源文件的后缀扩展名是.cpp。Java源文件的后缀扩展名是.java。Python源文件的后缀扩展名是.py。JavaScript源文件的后缀扩展名是.js。03DevC++编辑器概述DevC++的历史DEVC++是一个流行的开源C和C++集成开发环境（IDE），具有简单易用的界面和一系列功能，使得编写、编译和调试C/C++代码变得相对容易。DEVC++的主要特点如下。免费且开源：DEVC++是免费的，并且源代码是开放的，意味着任何人都可以查看和修改源代码。这为开发者提供了一个很好的学习和扩展工具的机会。跨平台：DEVC++可以运行在多种操作系统上，包括Windows、Linux和macOS。这使得开发者可以在不同的操作系统上开发和测试他们的代码。内置编译器：DEVC++包含一个内置的GCC编译器，使得编译和运行代码变得非常简单。调试功能：DEVC++提供了调试功能，包括步进、断点等，使得找出和修复代码中的错误变得更加容易。代码补全和语法高亮：DEVC++支持代码补全和语法高亮，可以帮助开发者更高效地编写代码。工程管理：DEVC++支持管理多个文件和项目，使得组织和管理大型项目变得更容易。DevC++的历史DEVC++是一个流行的开源C和C++集成开发环境（IDE），具有简单易用的界面和一系列功能，使得编写、编译和调试C/C++代码变得相对容易。DEVC++的主要特点如下。免费且开源：DEVC++是免费的，并且源代码是开放的，意味着任何人都可以查看和修改源代码。这为开发者提供了一个很好的学习和扩展工具的机会。跨平台：DEVC++可以运行在多种操作系统上，包括Windows、Linux和macOS。这使得开发者可以在不同的操作系统上开发和测试他们的代码。内置编译器：DEVC++包含一个内置的GCC编译器，使得编译和运行代码变得非常简单。调试功能：DEVC++提供了调试功能，包括步进、断点等，使得找出和修复代码中的错误变得更加容易。代码补全和语法高亮：DEVC++支持代码补全和语法高亮，可以帮助开发者更高效地编写代码。