C 语言还值得学习吗？C 语言会过时吗？C 语言解惑

C 语言还值得学吗？

答案是肯定的。

第一，学习C有助于更好的理解C++，Java，C#，Perl以及其他基于C的特性的语言。第一开始就学习其他语言的程序员往往不能很好的掌握继承自C语言的基本特性。

第二，目前仍有许多C程序，我们需要读懂并维护这些代码。

第三，C语言仍广泛应用于新软件的开发，特别是在内存或处理能力受限的情况下以及需要使用C语言简单特性的地方。

C 语言会过时吗？

对所有的编程语言，他们的最后的目的其实就是两种：提高硬件的运行效率和提高程序员的开发效率。遗憾的是，这两点是不可能并存的！你只能选一样。在提高硬件的运行效率这一方面，C语言没有竞争者！举个简单的例子，实现一个列表，C语言用数组int a[3]，经过编译以后变成了（基地址＋偏移量）的方式。对于计算机来说，没有运算比加法更快，没有任何一种方法比（基地址＋偏移量）的存取方法更快。C语言已经把硬件的运行效率压缩到了极致。这种设计思想带来的问题就是易用性和安全性的缺失。例如，你不能在数组中混合保存不同的类型，否则编译器没有办法计算正确的偏移量。同时C语言对于错误的偏移量也不闻不问，这就是C语言中臭名昭著的越界问题。C语言自诩的“相信程序员”都是漂亮的说辞，它的唯一目的就是快，要么飞速的运行，要么飞速的崩溃。C语言只关心程序飞的高不高，不关心程序猿飞的累不累。就是这样！

伴随着嵌入和实时系统的兴起，AI，机器人，自动驾驶等。这些都是C语言的核心应用，而且在这种应用上面，C语言没有竞争者。所以我感觉C语言会稳定在自己核心的应用中，并开始逐步回升。但是Java语言我个人不乐观。小型和灵活性上，Python更胜一筹。一行python代码后，你根本不知道自己还是不是duck类型？平台领域，每个平台都推出自己专属的语言。Windows会继续支持C#，苹果偏爱Swift, Android推出Kotlin，Google用go。Java宣称自己可以自由到每家做客，但是无论是到谁家，都会发现客厅里面坐着一个亲儿子，这个时候自己这个干儿子多多少少有点尴尬。所以我猜测，最后Java会稳定在对跨平台有严格要求的，大型非实时应用上。

最后说点闲话，C++不会淘汰C语言。有了对象后你会发现再简朴的对象也耗费资源，而且有了对象以后，总是不由自主的去想继承这个事，一但继承实现了，你会发现继承带来的麻烦远超过你的想象。Java的发明人James被问到如果可以从新设计Java语言的话，第一个要做什么事？他说：“去掉对象”！作为一个已婚，有两个孩子的程序猿，我感同身受。如果大家感兴趣，我可以再写一个博客，聊聊C++和C的真实区别所在。

如果你看到这里，还什么都没记住。那就只记住一点：没人能预测未来。
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全世界只需要五台电脑－IBM创始人
640K内存足够了－微软创始人
没必要在家里用电脑－DEC创始人
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如果再有人对你说C语言已经过时了，最好自己思考一下，能求真最好，如果不能，至少要做到存疑。

C 语言的前世今生

1. 起源

C语言是贝尔实验室的 Ken Thompson, Dennis Ritchie 等人开发的 UNIX 操作系统的“副产品”。

与同时代的其他操作系统一样，UNIX 系统最初也是用汇编语言写的。用汇编语言编写的程序往往难以调试和改进，UNIX 操作系统也不例外。Thompson 意识到需要用一种高级的编程语言来完成 UNIX 系统未来的开发，于是他设计了一种小型的 B语言。Thompson 的 B语言是在 BCPL语言（20世纪60年代中期产生的一种系统编程语言）的基础上开发的，而 BCPL语言又可以追溯到最早（且影响深远）的语言之一——Algol 60语言。

1970年，贝尔实验室为 UNIX 项目争取到了一台 PDP-11 计算机。当 B语言经过改进并能够在 PDP-11 计算机上成功运行后，Thompson 用 B语言重新编写了部分 UNIX 代码。

到了1971年，B语言已经明显不适合 PDP-11 计算机了，于是 Ritchie 着手开发 B语言的升级版。最初他将新开发的语言命名为 NB语言（意味New B），但是后来新语言越来越偏离 B语言，于是他将其改名为 C语言。

到1973年，C语言已经足够稳定，可以用来重新编写 UNIX 系统了。

2. 标准化

C语言在20世纪七十年代（尤其是1977年到1979）持续发展。这一时期出现了第一本有关 C语言的书。Brian Kernighan 和 Dennis Ritchie 合作编写的 The C Programming Language 于1978年出版，并迅速成为 C程序员必读的“圣经”。由于当时没有 C语言的正式标准，这本书就成为了事实上的标准，编程爱好者把它称为“K&R”或者“白皮书”。

随着C语言的迅速普及，一系列问题也接踵而至。首先， K&R 对一些语言特性描述得非常模糊，以至于不同编译器对这些特性会做出不同的处理。而且，K&R 也没有对属于 C语言的特性和属于 UNIX 系统的的特性进行明确的区分。更糟糕的是，K&R 出版后 C语言仍然在不断变化，增加了一些新特性并除去了一些旧特性。很快，C语言需要一个全面，准确的最新描述开始成为共识。

C89/C90

1983年，在美国国家标准协会（ANSI）的推动下（ANSI 于此年组建了一个委员会称为 X3Jll），美国开始制定本国的 C语言标准。

1988年完成并于1989年12月正式通过的 C语言标准成为 ANSI 标准 X3.159-1989。

1990年，国际标准化组织（ISO）通过了此项标准，将其作为 ISO/IEC 9899:1990 国际标准（中国国家标准为 GB/T 15272—1994）。

我们把这一C语言版本称为 C89 或 C90，以区别原始的 C语言版本。

委员会在制定的指导原则中的一条写道：保持 C 的精神。委员会在描述这一精神时列出了一下几点：

信任程序员
不要妨碍程序员做需要做的事
保持语言精炼简单
只提供一种方法执行一项操作
让程序运行更快，即使不能保持其可移植性

在最后一点上，标准委员会的用意是：作为实现，应该针对目标计算机来定义最合适的某特定操作，而不是强加一个抽象，统一的定义。在学习 C语言的过程中，许多方面都反映了这一哲学思想。

C99

1995 年，C语言发生了一些改变。

1999年通过的 ISO/IEC 9899：1999 新标准中包含了一些更重要的改变，这一标准所描述的语言通常称为 C99

此次改变，委员会的用意不是在C语言中添加新的特性，而是为了达到新的目标。

支持国际化编程。如：提供多种方法处理国际字符集
调整现有实践致力于解决明显的缺陷。因此，在遇到需要将 C移至64位处理器时，委员会根据现实生活中处理问题的经验来添加标准。
为适应科学和工程项目中的关键计算，提高 C 的适应性，让 C 比 FORTRAN 更有竞争力。

其他方面的改变则更为保守，如，尽量让C90，C++兼容，让语言在概念上保持简单。

虽然改标准已经发布了很长时间，但并非所有编译器都完全支持C99的所有改动。因此，你有可能发现 C99 的一些改动在自己的系统中不可用，或者需要改变编译器的设置才可用。

C11

2011年，C11标准问世。

那些基于 C 的语言，你知道吗？

C++：包含所有C的特性
Java：基于C++，所以也继承了C的许多特性
C#：由C++于java发展起来的较新的语言
Perl：最初是一种简单的脚本语言，在发展过程中采用了C的许多特性
Python
…

C 语言的优缺点

与其他任何一种编程语言一样，C语言也有自己的优缺点。这些优缺点都源于该语言的最初用途（编写操作系统和其它系统软件）和它自身的基础理论体系。

C语言是一种底层语言 为了适应系统编程的需要，C语言提供了对机器级概念（例如，字节和地址）的访问，而这些都是其他编程语言试图隐藏的内容。
C语言是一种小型语言 与许多其他编程语言相比，C语言提供了一套更有限特性集合。（在K&R第二版的参考手册中仅用49页就描述了整个C语言。）为了使特性较少，C语言在很大程度上依赖一个标准函数的“库”。
C是一种包容性语言 C假设用户知道自己在干什么，因此它提供了比其他许多语言更广阔的自由度。此外，C语言不像其他语言那样强制进行详细的错误检查。

1. C语言的优点

C语言的众多优点解释了C语言为何如此流行。

高效高效性是C语言与生俱来的优点之一。发明C语言就是为了编写那些以往由汇编语言编写的程序，所以对C语言来说，能够在有限的内存空间快速运行就显得至关重要。
可移植 当程序必须在多种机型（从个人计算机到超级计算机）上运行时，常常会用C语言来编写。

原因一：C语言没有分裂成不兼容的多种分支。这主要归功于C语言早期与UNIX系统的结合以及后来的ANSI/ISO标准。

原因二：C语言编译器规模小且容易编写，这使得它们得以广泛应用。

原因三：C语言的自身特性也支持可移植性（尽管它没有阻止程序员编写不可移植的程序）。
功能强大 C语言拥有一个庞大的数据类型和运算符集合，这个集合使得C语言具有强大的表达能力，往往寥寥几行代码就可以实现许多功能。
灵活 C语言最初设计是为了系统编程，但没有固有的约束将其限制在此范围内。C语言现在可以用于编写从嵌入式系统到商业数据处理的各种应用程序。
标准库 C语言的突出优点就是它具有标准库，该标准库包括了数百个可以用于输入/输出，字符串处理，储存分配以及其他实用操作的函数。
与UNIX的集成 C语言在与UNIX系统（包括Linux）结合方面特别强大。事实上，一些UNIX工具甚至假设用户是了解C语言的。

2. C语言的缺点

C语言容易隐藏错误 C语言的灵活性使得用它编程出错的概率极高。在用其他语言时可以发现的错误，C语言的编译器却无法检查到。更糟糕的是，C语言还包含大量不易察觉的隐患。
C程序可能难以理解 C程序的简明扼要与灵活性，可能导致程序员编写出除了自己别人无法读懂的代码。
C程序可能难以修改 如果在设计中没有考虑到维护的问题，那么C编写的大型程序可能很难修改。现代的编程语言通常提供“类”和“包”之类的语言特性，这样的特性可以把大的程序分解成许多更容易管理的模块。遗憾的是，C语言恰恰缺少这样的特性。

3. 高效的使用C语言

要高效的使用C语言，就需要利用C语言优点的同时尽量避免它的缺点，一下给出一些建议。

学习如何规避C语言的缺陷
使用软件工具使程序更可靠
利用现有的代码库 使用C语言的一个好处是其他许多人也在使用C。把别人编写好的代码用于自己的程序是一个非常好多主意。C代码通常被打包成库（函数的集合）。获取适当的库既可以大大减少错误，也可以节省很多编程工作。
采用一套切合实际的编码规范 良好的编码习惯和规范易于自己和他人对自己代码的阅读和修改。
避免“投机取巧”和极度复杂的代码。C语言鼓励使用编程技巧。但是，过犹不及，不要对技巧毫无节制，最简单的解决方案往往也是最难理解的。
紧贴标准 大多数编译器都提供不属于 C89/C99 标准的特征和库函数。为了程序的可移植性，若非确有必要，最好避免这些特性和库函数。

为什么 C 语言难学？

不同与JAVA和python，C语言面临的任务几乎都是要求实时，高速或者是嵌入的。例如医疗，军事，飞控，航天，金融等领域。举个栗子，NASA大部分软件要基于三个不同的时钟系统，自转（公转）时间，CPU的晶振时间和原子钟时间。一秒要分成500份，基于2毫秒的基础进行操作同步；同时用全球的原子钟时间均值对所有时钟系统调整。在这种环境下，JAVA那种“大约一分钟以后”的虚拟机管理方式一定是不行的。所以我在NASA工作所接触的软件，几乎都是C语言编写的。可想而之，这种软件的开发难度，当你阅读这种程序代码的时候，你说C语言太难了，这是否有点不公平？

其次是开发环境难。C语言一开始就和UNIX（LINUX）有不解之缘，它们是伴生的系统。所以要想发挥C语言的全部威力，最好的开发环境就是UNIX（LINUX）系统。但是问题来了，UNIX（LINUX）系统里的各种开发工具，每一个都不是省油的灯。它们设计的最初目的就是效率，而不是易学性。再举个栗子，gcc的各种编译开关就很复杂了，make系统为了解决gcc的部分问题，自己随之带来了更大的问题。git目的就是帮你保存历史备份，但是你会发现你经常会串改历史，或者干脆迷失在历史中。就连最简单的一个编辑器VIM，头一个月内，你最多的使用体验就是“恨不得拽自己的头发把自己提溜起来。”

好吧，外面的世界太凶险！让我们回到Windows妈妈哪里。虽然Windows的大部分内核都是C语言写的，但是它对C语言的支持缺最差。Why？如果你用Window的编译器去编译C语言，你会发现变量必须要写到函数的开头。它是唯一一个只支持到C89标准的编译器。Windows本身不想去抢这份实时，高速，嵌入的市场，老老实实做消费电子市场就好，这种市场要求开发容易，发布快。所以C#语言和后面的.Net平台才是它发展的重心。像玩LEGO那样的编程，你需要做的就是把一个个控件拽到窗口上，用鼠标来编程！所以还是算了吧，毕竟你也不想你在做飞机的时候，飞机上控制降落的电脑突然蓝屏了吧！所以如果你是一个C程序员，你唯一能做的就是在linux下使用哪些臭名昭彰的难学的工具。这笔账难到也要算到C语言的头上吗？

最后是底层难。这必须要要聊聊C语言两个最受诟病的特性，位操作和指针。这两个概念本身很简单。但是通过这两个概念，它把很多底层操作系统的知识和体系结构的知识都暴露了出来。指针指向地址后，马上引入了一大堆内存管理知识。什么是堆？什么是栈？这个地址在内存的那个区域？这个区域可以修改吗？这个区域自动回收吗？指针指向函数后，又引入了一堆操作系统知识，什么是回调函数啊？什么是事件驱动啊？以及位操作后面的二进制，溢出，浮点数精度等等一系列的问题。我用手指指向了一本《相对论》，然后就有人跑过来对我说，你这个手指头太难了！

如果编程只是你的业余爱好，使用那种语言真的无所谓。大部分初学者面临的任务规模下，三种语言的开发难度都差不多。就是打个招呼，英语的“hello”，中文的“你好”，或者是日语的‘牙买碟’，我实在看不出这有什么难度上的区别。但是如果你立志要当一名高水准的程序员，C语言你是逃避不开的。或者编程序是你的饭碗，你也要认真考虑一下C语言。语言的易学性在就业上是一把双刃剑。如果一个公司招聘C程序员，你第一个反应就是他为什么不去招聘满大街的JAVA程序员？你面临的一定不是什么图书管理系统，也一定不是一个什么网站。想明白了这一点，就完全有理由要一个高价钱！

C语言很难，要逃避这种难，却很难！C语言很简单，要理解这种简单，却不简单（文章排比对账，我只服自己！）

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参考资料：

赵岩的博客（http://zhaoyan.website/blog）

《C 语言程序设计 —— 现代方法》