【C語言基礎(chǔ)Ep1】譚浩強(qiáng)《C程序設(shè)計(jì)》學(xué)習(xí)筆記P1：C語言概述
（合計(jì)2427字，用時(shí)80min——）
第1章?程序設(shè)計(jì)和C語言
1.1 什么是計(jì)算機(jī)程序
程序：
定義：一組計(jì)算機(jī)能識(shí)別和執(zhí)行的指令；
原理——
每一條指令使計(jì)算機(jī)執(zhí)行特定的操作；
只要讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行這個(gè)程序，計(jì)算機(jī)就會(huì)“自動(dòng)地”執(zhí)行各條指令，有條不紊地進(jìn)行工作；
一個(gè)特定的指令程序，用來完成一定的功能；
為了使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)各種功能，需要成千上萬個(gè)程序；
這些程序大多數(shù)是由計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)人員根據(jù)需要設(shè)計(jì)好的，作為計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)的一部分提供給用戶使用；
用戶還可以根據(jù)自己的實(shí)際需要設(shè)計(jì)一些應(yīng)用程序；
地位：計(jì)算機(jī)的一切操作都是由程序控制的，離開程序，計(jì)算機(jī)將一事無成，
計(jì)算機(jī)的本質(zhì)是程序的機(jī)器，程序和指令是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最基本的概念，
只有懂得程序設(shè)計(jì)，才能真正了解計(jì)算機(jī)是怎樣工作的，才能更深入地使用計(jì)算機(jī)，
1.2 什么是計(jì)算機(jī)語言
發(fā)展階段：
機(jī)器語言（machine language）：
原理：計(jì)算機(jī)工作基于二進(jìn)制，從根本上說，計(jì)算機(jī)只能識(shí)別和接受由0和1組成的指令；
概述：在計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期，一般計(jì)算機(jī)的指令長(zhǎng)度為16，即以16個(gè)二進(jìn)制數(shù)（0或1）組成一條指令，16個(gè)0和1可以組成各種排列組合；
概念：
機(jī)器指令（machine instruction）：計(jì)算機(jī)能直接識(shí)別和接受的二進(jìn)制代碼；
機(jī)器語言（machine language）：機(jī)器指令的集合；
特點(diǎn)：機(jī)器語言與人們習(xí)慣用的語言差別太大，難學(xué)、難寫、難記、難檢查、難修改，難以推廣使用。
符號(hào)語言（symbolic language）：
概述：為了克服機(jī)器語言的上述缺點(diǎn)，人們創(chuàng)造出符號(hào)語言（symbolic language），它用一些英文字母和數(shù)字表示一個(gè)指令，例如用ADD代表“加”，SUB代表“減”，LD代表“傳送”；
概念：
符號(hào)匯編語言（symbolic assembler language）：一般，一條符號(hào)語言的指令對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換為一條機(jī)器指令，轉(zhuǎn)換的過程稱為“代真”或“匯編”，符號(hào)語言又稱為符號(hào)匯編語言（assembler language）；
低級(jí)語言（low level language）：機(jī)器語言和匯編語言是完全依賴于具體機(jī)器特性的，是面向機(jī)器的語言，由于它“貼近”計(jì)算機(jī)，或者說離計(jì)算機(jī)“很近”，稱為計(jì)算機(jī)低級(jí)語言（low level language）。
高級(jí)語言（high level language）：
背景：為了克服低級(jí)語言的缺點(diǎn)，20世紀(jì)50年代創(chuàng)造出了第一個(gè)計(jì)算機(jī)高級(jí)語言——FORTRAN語言；
特點(diǎn)：
很接近于人們習(xí)慣使用的自然語言和數(shù)學(xué)語言，程序中用到的語句和指令是用英文單詞表示的；
程序中所用的運(yùn)算符和運(yùn)算表達(dá)式和人們?nèi)粘趟玫臄?shù)學(xué)式子差不多；
高級(jí)語言的一個(gè)語句往往對(duì)應(yīng)多條機(jī)器指令；
概念：
高級(jí)語言（high level language）：這種語言功能很強(qiáng)，且不依賴于具體機(jī)器，用它寫出的程序?qū)θ魏涡吞?hào)的計(jì)算機(jī)都適用（或只須作很少的修改），它與具體機(jī)器舉例較遠(yuǎn)，故稱為計(jì)算機(jī)高級(jí)語言；
編譯：用一種稱為編譯程序的軟件把用高級(jí)語言寫的程序（稱為源程序，source program）轉(zhuǎn)換為機(jī)器指令的程序（稱為目標(biāo)程序，object program），然后讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行機(jī)器指令程序，最后得到結(jié)果；
發(fā)展階段：
非結(jié)構(gòu)化的語言：初期的語言屬于非結(jié)構(gòu)化的語言，編程風(fēng)格比較隨意，只要符合語法規(guī)則即可，沒有嚴(yán)格的規(guī)范要求，程序中的流程可以隨意跳轉(zhuǎn)；——難以閱讀和維護(hù)；
結(jié)構(gòu)化語言：程序必須由具有良好特性的基本結(jié)構(gòu)（順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)機(jī)構(gòu)）構(gòu)成，程序中的流程不允許隨意跳轉(zhuǎn)，程序總是由上而下順序執(zhí)行各個(gè)基本機(jī)構(gòu)；
基于過程的語言：在編寫程序時(shí)需要具體制定每一個(gè)過程的細(xì)節(jié)，在編寫規(guī)模較小的程序時(shí)，還能得心應(yīng)手，但在處理規(guī)模較大的程序時(shí)，就顯得捉襟見肘、力不從心了；
面向?qū)ο蟮恼Z言：面對(duì)的不是過程的細(xì)節(jié)，而是一個(gè)個(gè)對(duì)象，對(duì)象是由數(shù)據(jù)以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的操作組成的。
1.3?C語言的發(fā)展及其特點(diǎn)
發(fā)展：
BCPL語言：1967年英國(guó)劍橋大學(xué)的Martin Richards推出了沒有類型的BCPL（Basic Combined Programming Language）語言；
B語言：1970年美國(guó)AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室的Ken Thompson以BCPL語言為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出了很簡(jiǎn)單且很接近硬件的B語言（取BCPL的第一個(gè)字母），但B語言過于簡(jiǎn)單，功能有限；
C語言誕生：1972-1973年間，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的D. M. Ritchie在B語言的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了C語言；
C語言成長(zhǎng)：最初的C語言只是為描述和實(shí)現(xiàn)UNIX操作系統(tǒng)提供一種工作語言而設(shè)計(jì)的，1973年，Ken Thompson和D. M. Ritchie合作把UNIX的90%以上用C語言改寫，隨著UNIX的日益廣泛使用，C語言也迅速得到推廣；
ANSI C：ANSI C比原來的C有了很大的發(fā)展；
ISO對(duì)C 90做的修訂（ISO/IEC 9899:1999）：在基本保留原來的C語言特征的基礎(chǔ)上，針對(duì)應(yīng)用的需要，增加了一些功能，尤其是C++中的一些功能，命名為ISO/IEC 9899:1999。
概述：
C語言既保持了BCPL和B語言的優(yōu)點(diǎn)（精煉，接近硬件），又克服了它們的缺點(diǎn)（過于簡(jiǎn)單、無數(shù)據(jù)類型等）；
C語言的新特點(diǎn)主要表現(xiàn)在具有多種數(shù)據(jù)類型（如字符、數(shù)值、數(shù)組、結(jié)構(gòu)體和指針等）；
開發(fā)C語言的目的在于盡可能降低用它所寫的軟件對(duì)硬件平臺(tái)的依賴程度，使之具有可移植性；
C語言是一種用途廣泛、功能強(qiáng)大、使用靈活的過程性（procedural）編程語言，既可用于編寫應(yīng)用軟件，又能用于編寫系統(tǒng)軟件。
特點(diǎn)：
語言簡(jiǎn)潔、緊湊，使用方便、靈活；
運(yùn)算符豐富；
數(shù)據(jù)類型豐富；
具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如if...else語句、while語句、do...while語句、switch語句和for語句）；
語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大；
C語言允許直接訪問物理地址，能進(jìn)行位（bit）操作，能實(shí)現(xiàn)匯編語言的大部分功能，可以直接對(duì)硬件進(jìn)行操作；
用C語言編寫的程序可移植性好；
生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序設(shè)計(jì)效率高。
