六星云課堂:C語(yǔ)言主要用途有哪些?它的發(fā)展前景怎么樣?
截止到 2022年,C語(yǔ)言已經(jīng)發(fā)布了將近 50年,是不折不扣的“大叔”或者“大爺”,但是,C語(yǔ)言在編程界依然非常時(shí)興;2020年,C語(yǔ)言由于速度快、平臺(tái)獨(dú)立的特性,在世界編程語(yǔ)言排行榜中奪得第一名。

C語(yǔ)言是為直接控制硬件而開發(fā)的,能夠用來(lái)編寫操作系統(tǒng)內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)程序等。
C語(yǔ)言也是很多其它編程語(yǔ)言的基石,它們有的使用C語(yǔ)言開發(fā)編譯器和規(guī)范庫(kù),有的基于C語(yǔ)言模塊進(jìn)行擴(kuò)展,因此,C語(yǔ)言也被稱為其它語(yǔ)言的“母語(yǔ)”。
此時(shí)都 2022年了,您可能會(huì)想,C語(yǔ)言在現(xiàn)實(shí)生活中還有什么用途呢?這就是本文要重點(diǎn)探討的內(nèi)容。
本文我們先探討C語(yǔ)言的特性,然后探討C語(yǔ)言在目前以及前景的實(shí)際用途。通過(guò)瀏覽本文,您將對(duì)C語(yǔ)言有一個(gè)整體的認(rèn)知。
丨何為C?
1972年,丹尼斯?里奇(Dennis Ritchie)在著名的貝爾實(shí)驗(yàn)室中開發(fā)了C語(yǔ)言。
C語(yǔ)言之父——丹尼斯?里奇
從特性方面講,C語(yǔ)言是一種中級(jí)語(yǔ)言,它聯(lián)合了低級(jí)語(yǔ)言速度快的特點(diǎn),以及高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)方便的特點(diǎn);從應(yīng)用方面講,C語(yǔ)言也是一種高級(jí)語(yǔ)言,它能夠用來(lái)編寫電腦軟件,或者開發(fā)嵌入式系統(tǒng)。
當(dāng)須要開發(fā)一種新的編程語(yǔ)言時(shí),C語(yǔ)言是最好的選擇,由于C語(yǔ)言執(zhí)行效率非常高,僅次于匯編語(yǔ)言。例如,目前常用的 Python、PHP、C++、Objective-C都是在C語(yǔ)言的根底上進(jìn)行開發(fā)的。
C語(yǔ)言的主要特點(diǎn):
執(zhí)行速度快
能夠直接訪問內(nèi)存
模塊化,易于擴(kuò)展
占用內(nèi)存少
靜態(tài)類型
中級(jí)語(yǔ)言
可移植性
通用語(yǔ)言
丨C語(yǔ)言的用途
C語(yǔ)言是一種非常簡(jiǎn)略的編程語(yǔ)言,全世界的程序員都在使用它。最初,C語(yǔ)言被用于系統(tǒng)性開發(fā)工作,精確地說(shuō),就是編寫操作系統(tǒng)(例如 Windows、Linux等)和底層組件(假如驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等),由于C語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)就是執(zhí)行效率高,C語(yǔ)言生成的程序簡(jiǎn)直和匯編語(yǔ)言生成的程序一樣快捷。
C語(yǔ)言的用途能夠概括如下:
1)系統(tǒng)編程
C語(yǔ)言可移植性好,性能高,能夠直接訪問硬件地址,而且到達(dá)某個(gè)地址的時(shí)長(zhǎng)非常短,這使得C語(yǔ)言天生合適開發(fā)操作系統(tǒng)或者嵌入式應(yīng)用程序。在最初的時(shí)候,C語(yǔ)言主要就是被應(yīng)用在這兩個(gè)領(lǐng)域。
2)開發(fā)其它編程語(yǔ)言
有些編程語(yǔ)言的編譯器或者解釋器就使用C語(yǔ)言開發(fā),還有一些編程語(yǔ)言的庫(kù)或者模塊支持C語(yǔ)言,這使得C語(yǔ)言成為了很多其它編程語(yǔ)言的根底。
3)電氣工程
C語(yǔ)言在電氣工程領(lǐng)域也有很多用途,它能夠使用信號(hào)處理算法來(lái)管理微處理器、微控制器等集成電路。
4)編譯器中間件
由于C語(yǔ)言具有可移植性,適應(yīng)性強(qiáng),有時(shí)也被用作不同編程語(yǔ)言的中間語(yǔ)言,這樣不同編程語(yǔ)言之間就能夠共享組件/模塊。把C語(yǔ)言作為中間件的編譯器有 Gambit、BitC、Glasgow Haskell Compiler、Vala和 Squeak等。
5)應(yīng)用程序
C語(yǔ)言被廣泛應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)最終的用戶應(yīng)用程序,或者作為某些應(yīng)用程序的關(guān)鍵模塊。例如,機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的各種 CAM和 CAD都在使用C語(yǔ)言編寫某些關(guān)鍵模塊,這些模塊對(duì)執(zhí)行效率有著較高要求。
丨舉例說(shuō)明C語(yǔ)言的應(yīng)用
在日常生活中,很多系統(tǒng)軟件和桌面應(yīng)用程序都采用C語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā),下面給出了一些示例。
1)操作系統(tǒng)
UNIX是第一個(gè)使用高級(jí)語(yǔ)言設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng),它使用的編程語(yǔ)言就是C語(yǔ)言。后來(lái),Microsoft Windows和不同的 Android組件也使用C語(yǔ)言編寫。
2) GUI(圖形用戶界面)
Adobe Photoshop是目前最受歡迎的圖像編輯器之一,它的很多組件就使用C語(yǔ)言開發(fā)。此外,Illustrator和 Adobe Premiere也使用了C語(yǔ)言。
3)嵌入式系統(tǒng)
C語(yǔ)言是開發(fā)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序的最佳選擇,由于它能夠直接操作機(jī)器硬件。
4) Google
Google Chrome瀏覽器和 Google文件系統(tǒng)都使用了C語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā)。此外,谷歌開源社區(qū)有大量的項(xiàng)目也都在使用 C/C++。
5)編譯器開發(fā)
C語(yǔ)言的常見用途之一就是開發(fā)其它編程語(yǔ)言的編譯器,由于C語(yǔ)言具有低級(jí)語(yǔ)言的特性,能夠直接訪問機(jī)器硬件。使用C語(yǔ)言開發(fā)的編譯器有 Clang C、Bloodshed Dev-C、Apple C和 MINGW等。
6)游戲和動(dòng)畫
C語(yǔ)言是編譯型語(yǔ)言,比 Java或者 Python等非編譯型語(yǔ)言執(zhí)行速度更快,這使得C語(yǔ)言在游戲開發(fā)領(lǐng)域不可或缺少。
C語(yǔ)言能夠提高繪圖性能,例如,作為一款 FPS恐怖游戲,Doom3在 2004年就是用C語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā),并運(yùn)行在 Windows系統(tǒng)。
7)數(shù)據(jù)庫(kù)
MySQL是目前使用最廣泛的數(shù)據(jù)庫(kù)之一,它就使用 C/C++開發(fā)。
丨C語(yǔ)言的前景
在編程語(yǔ)言時(shí)興程度方面,Java、Python、C++等現(xiàn)代編程語(yǔ)言已經(jīng)取代了C語(yǔ)言的地位;但是C語(yǔ)言已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)長(zhǎng),并且到目前依然被大量使用。
C語(yǔ)言失敗的一個(gè)主要理由是 C++的誕生。C++在C語(yǔ)言的根底上進(jìn)行了擴(kuò)展,不光保留了簡(jiǎn)直所有的C語(yǔ)言特性,還包含了面向?qū)ο缶幊毯湍0寰幊痰刃碌乃枷?。?duì)于用戶使用的應(yīng)用程序,人們更喜愛使用 C++,它的開發(fā)效率更高,使用更方便。
但是,C++程序占用內(nèi)存較多,尤其是在使用 C++規(guī)范模板庫(kù)時(shí),內(nèi)存更是瘋長(zhǎng),對(duì)于資源有限的嵌入式系統(tǒng),或者在意資源耗費(fèi)的系統(tǒng)組件來(lái)說(shuō),內(nèi)存瘋長(zhǎng)是不能承受的,所以C語(yǔ)言依然是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、驅(qū)動(dòng)開發(fā)、算法開發(fā)的更可靠的選擇。
總之,在應(yīng)用層開發(fā)中,C語(yǔ)言已經(jīng)被 Java、Python、PHP等現(xiàn)代語(yǔ)言取代了,C語(yǔ)言簡(jiǎn)直沒有了用武之地。但是,在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、驅(qū)動(dòng)開發(fā)、底層組件開發(fā)、算法開發(fā)方面,C語(yǔ)言依然是不可被替代的。
C語(yǔ)言在可見的前景雖然不會(huì)有蓬勃的開展,但是它也不會(huì)消失,它依然有用武之地,在某些領(lǐng)域依然是不可或缺少的。C語(yǔ)言沒有前景,但是仍不可被取代。
丨常見問題
1)進(jìn)修 C++之前要進(jìn)修C語(yǔ)言嗎?
網(wǎng)上有人建議直接進(jìn)修 C++,這樣能夠直接承受面向編程的思想,而不用經(jīng)歷面向過(guò)程編程的階段,能夠更好地造就初學(xué)者的編程思維。
而我執(zhí)著地認(rèn)為應(yīng)該先進(jìn)修C語(yǔ)言,再進(jìn)修 C++,對(duì)初學(xué)者大談各種思想的,都是在誤導(dǎo)別人。剛?cè)腴T的程序員才談這思想那思想,真正的程序員心中沒有思想,就是實(shí)用主義,能到達(dá)目標(biāo)就行,管他什么思想呢。
2)后續(xù)還能夠使用C語(yǔ)言嗎?
答案是肯定的。C語(yǔ)言和 C++在 2021年依然在被大量使用,而且位于世界編程語(yǔ)言的前 5名。學(xué)好C語(yǔ)言,能大幅提升編程功力,不懂C語(yǔ)言的程序員一般造詣不高。
3)為什么C語(yǔ)言依然在被使用?
由于C語(yǔ)言在某些領(lǐng)域不可被替代。C語(yǔ)言有自身的優(yōu)勢(shì),假如執(zhí)行效率高、占用內(nèi)存少、能夠直接訪問硬件,這些優(yōu)勢(shì)是 Java、Python、JavaScript等高級(jí)語(yǔ)言都不具備的,所以在某些關(guān)注執(zhí)行效率和資源耗費(fèi)的項(xiàng)目中,C語(yǔ)言簡(jiǎn)直是唯一的選擇。
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