初入門的我們經(jīng)常聽見別人說“真正的程序員用C語言編程，C是最快的語言因為它是最靠近及其底層的語言?！蹦敲春推渌Z言相比C語言到底有什么特別的呢?
C語言沒有什么特別，這就是它快速的秘訣。
新的語言支持更多的特性，比如，垃圾回收(garbage collection)，動態(tài)類型(dynamic typing)等等。這些新加入的特性讓出學(xué)者們更容易上手。
問題的關(guān)鍵就在于，這些新的功能增加了處理開銷(processing overhead)，也就降低了程序性能。而C語言中沒有這些功能，它不需要這些額外的開銷，這也意味著程序員自己要分配和釋放內(nèi)存，時刻注意內(nèi)存泄露問題，處理靜態(tài)類型的變量。
C語言的設(shè)計者權(quán)衡了利弊，把速度的需求放在了安全之上。C語言不會：
檢查數(shù)組索引是否越界
檢查未初始化的變量。
檢查內(nèi)存泄露。
檢查空的指針的解引用。
當(dāng)你在JAVA中使用數(shù)組索引時，虛擬機(jī)中有一些方法調(diào)用來檢查索引越界和其他的合理性問題。但在C語言中即使是再微小的事情都有安全隱患。它不是用來編寫大型的商業(yè)軟件的。
但這些設(shè)計上的決定并不是bugs。這些設(shè)計的初衷是為了讓編譯器和庫的編寫者可充分利用計算機(jī)每一個bit的計算能力。
即便如此，許多語言和平臺，例如Java(和它的虛擬機(jī)).NET(和它的通用語言運(yùn)行庫)，隨著即時編譯(從字節(jié)碼產(chǎn)生本地機(jī)器碼)等技術(shù)的出現(xiàn)，這些年的運(yùn)行速度也有了很大的提高。
下面是C語言的精神和理論解釋：
C語言的不可移植。盡管C語言允許程序員編寫可移植的代碼，委員會并沒有強(qiáng)迫程序員編寫可移植的代碼，把C語言當(dāng)成高級匯編語言。能夠編寫特定機(jī)器的語言是C語言的特征之一。
保持C語言的精神。委員會這么做的主要目的也是為了繼承C語言的傳統(tǒng)精神。這項精神有很多方面，但最根本的是C語言基本原則產(chǎn)生的社區(qū)情感，這種社區(qū)情感被使用C語言的人所共有。C語言的一些精神可以總結(jié)如下：
信任程序員。
不阻止程序員做任何必要的操作。
保持語言的簡潔和簡單。
一種操作只提供一種方法。
保持速度，即使?fàn)奚梢浦残浴?
稍稍解釋一下最后一條，產(chǎn)生高效代碼的潛能是C語言最重要的能力。為了力求對一個簡單的操作不會出現(xiàn)代碼爆發(fā)(簡單操作需要大量代碼)，許多操作定義為目標(biāo)機(jī)器的硬件如何操作而不是一般化的抽象規(guī)則。這種與機(jī)器配合的意愿例子有很多，比如在規(guī)定表達(dá)式中字符對象的寬度時，字符對象的值是轉(zhuǎn)換為有符號還是無符號類型完全取決于哪種類型在目標(biāo)機(jī)器中計算起來更快。
C語言程序快是因為它簡單編程語言其實(shí)就是程序員與機(jī)器溝通的一門“外語”，可以認(rèn)為編程語言是為程序員和機(jī)器服務(wù)的。事實(shí)上，在設(shè)計編程語言時，常常需要在一些問題上取舍以尋求平衡，天平的兩端則分別是程序員和機(jī)器。
人類和計算機(jī)的思考方式是有很大差異的，因此如果某種編程語言偏向程序員，那么可能程序員寫程序會很方便，但是最終得到的程序?qū)C(jī)器就不夠友好了，效率會有損失。例如 Python，JavaScript 等腳本語言。
相反，如果某種編程語言偏向機(jī)器，那么最終得到的程序效率會得到最大程度的提升，但是這樣的編程語言可能對于程序員就會不太友好，開發(fā)效率會有所降低。這類編程語言以C語言，以及匯編語言為代表。
開發(fā)效率會有所降低
C語言誕生時，計算機(jī)技術(shù)還不是很發(fā)達(dá)，這可能是影響“天平”平衡的一個重要因素。如今，新出現(xiàn)的一些編程語言通常都會更加“照顧”程序員，“垃圾回收”以及“動態(tài)類型”等機(jī)制幾乎已經(jīng)成為標(biāo)配了。
原因也很簡單，因為在如今快節(jié)奏(快到“浮躁”)的社會，開發(fā)效率低下的編程語言是無法得到廣泛發(fā)展的。
正如前文所說，當(dāng)編程語言的“天平”向程序員傾斜時，最終得到的程序效率自然會有所降低。因為編程語言要“照顧”程序員是要付出代價的——“垃圾回收”等機(jī)制本身也會消耗相當(dāng)一部分的計算機(jī)性能。雖然今天的計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)大大發(fā)展，但是計算機(jī)的運(yùn)算能力始終是有限的。
計算機(jī)的運(yùn)算能力始終是有限的
而C語言也沒有這些額外的機(jī)制，自然最終C語言程序的運(yùn)行速度也會比別的語言程序高。當(dāng)然，這也意味著C語言程序員需要自己管理分配的內(nèi)存，自己避免內(nèi)存溢出、泄漏等問題，還要自己處理變量的類型。
再來談?wù)凜語言設(shè)計人員在設(shè)計C語言時，更多考慮的是最終C程序的運(yùn)行效率，因此像下面這樣的幾種安全檢查，都要依賴程序員自己，C語言本身是不會檢查的：
數(shù)組的索引邊界未初始化的變量值內(nèi)存是否泄漏空指針的引用以數(shù)組的應(yīng)用為例，Java程序設(shè)計語言會在虛擬機(jī)中進(jìn)行一些方法調(diào)用、綁定檢查以及其他的一些安全檢查。這是語言本身提供的服務(wù)，這些檢查隱藏在底層，對開發(fā)應(yīng)用的程序員是不可見的。但是這樣的安全檢查無疑對程序員是友好的，因為它增加了應(yīng)用的安全性。
安全檢查無疑對程序員是友好的
而在C語言程序開發(fā)中，即使是一些非?，嵥榈氖虑橐惨绦騿T自己處理。例如在執(zhí)行 memcpy() 等內(nèi)存操作時，是不會檢查要復(fù)制的內(nèi)存區(qū)域是否有重疊的。
C語言的這些特性在有些程序員看來是缺陷，但其他一些程序員卻認(rèn)為這是一種靈活，能夠讓程序員具有更大的權(quán)限的管理機(jī)器，以及獲得計算機(jī)的每一點(diǎn)性能。
雖然C語言號稱是一種支持可移植程序開發(fā)的編程語言，它的一些語法也盡力實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，但是C語言并不想強(qiáng)迫程序員以可移植的方式編寫代碼，以防止C語言成為“高級匯編語言”，畢竟編寫特定于機(jī)器的代碼是C語言的優(yōu)勢之一。
C語言作為一門古老的編程語言，其熱度卻始終沒有減少，自然的，C語言近些年也是得到很多發(fā)展和拓展的，從C89到C90，再到C99，C11標(biāo)準(zhǔn)。但是C語言始終沒有偏離它的基本精神：
相信程序員，盡量把控制權(quán)交給程序員。不阻止程序員做他想做的事，例如有時數(shù)組下標(biāo)為負(fù)也允許 arr[-1]。保持語言簡潔。只提供一種操作方法。保持C語言程序的高效率，即使可能會與可移植性相悖。最后一句需要稍加解釋：生成高效的程序是C語言的最重要的優(yōu)點(diǎn)之一。為了確?？此品浅：唵蔚牟僮鞑粫?dǎo)致崩潰，C語言有時寧愿在通用抽象規(guī)則上做出讓步，這也是C語言標(biāo)準(zhǔn)中有許多“未定義”的規(guī)則。
C語言有時寧愿在通用抽象規(guī)則上做出讓
例如，short int，int， long int 整數(shù)類型究竟占用多少內(nèi)存空間，C語言標(biāo)準(zhǔn)并沒有給出確定的定義，這就意味著這幾種整數(shù)類型在不同的機(jī)器上占用內(nèi)存空間大小可能是不同的。再比如，雖然C語言標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 char 類型占用一字節(jié)內(nèi)存空間，但是卻沒有定義其符號，也就是說 char 類型在有的機(jī)器上是有符號的，而在其他機(jī)器上可能是無符號的。
C語言的缺點(diǎn)正如前文討論的，C語言的“天平”更加偏向機(jī)器，這使得C語言程序員的工作量增加不少。有一些 Java 程序員甚至說：“C語言程序員花費(fèi)一個月開發(fā)的程序運(yùn)行需要 0.05 秒，而我只需要一天就能開發(fā)出這樣的程序，它運(yùn)行只需要 0.1 秒，所以，C語言快嗎?”
C語言的缺點(diǎn)
雖然略微夸張了一些，但是的確應(yīng)該考慮這樣的問題。一般來說，C語言程序本身的確會比其他編程語言程序快一些，但是有些項目的確不需要那么快，它們對 deadline 的要求更加苛刻，這時可能C語言就不再那么合適了。
因此，C語言程序的效率的確高，但它是以犧牲程序員開發(fā)效率換來的。這其實(shí)決定了它與其他編程語言的應(yīng)用領(lǐng)域，如果追求資源消耗以及效率的極致，那么C語言無疑是最佳的選擇。這個領(lǐng)域以嵌入式領(lǐng)域為代表。如果項目更多追求的是開發(fā)效率，那么C語言顯然就不是合適的人選了。
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