我想通過(guò)這篇短文向你展示C偉大的一面。
作者 | Jakub Lukasiewicz，已獲作者翻譯授權(quán) 譯者 | 彎月，責(zé)編 | 張文 出品 | CSDN（ID：CSDNnews） 以下為譯文：
你是否也聽(tīng)過(guò)類似的話語(yǔ)？ 聽(tīng)說(shuō)過(guò)無(wú)數(shù)次，有些是面對(duì)面的交談，而有些來(lái)自某個(gè)論壇。 雖然答案無(wú)非是“取決于具體情況”，但以我的拙見(jiàn)，學(xué)習(xí)C編程是非常寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 我想通過(guò)這篇短文向你展示C偉大的一面。
01
C的精神
首先，我想引用文檔C99RationaleV5.10中的一句話： C89委員會(huì)始終將保留C的傳統(tǒng)精神作為主要目標(biāo)。C的精神體現(xiàn)在很多方面，但其本質(zhì)在于社區(qū)對(duì)C語(yǔ)言所依賴的基本原則的看法。C的精神可以總結(jié)為以下幾個(gè)方面：
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相信程序員。
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不阻礙程序員完成任務(wù)所需的工作。
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保持語(yǔ)言短小精悍。
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僅提供一種操作的方法。
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保持高速，即使無(wú)法保證可移植性。
下面，我將進(jìn)一步討論上述幾點(diǎn)。
02
中級(jí)編程語(yǔ)言
編程語(yǔ)言可以大致分為兩個(gè)級(jí)別：低級(jí)和高級(jí)。 低級(jí)語(yǔ)言靠近硬件，比低級(jí)語(yǔ)言更接近 CPU 的就只有電流了。這些語(yǔ)言又分為為機(jī)器碼和匯編兩種。前者是原始數(shù)據(jù)流，通常是二進(jìn)制數(shù)據(jù)。為了便于人類使用，通常我們以“可讀”的十六進(jìn)制形式進(jìn)行處理。 第二代語(yǔ)言匯編在機(jī)器碼之上提供了一層抽象。這些語(yǔ)言大部分是人類可讀的符號(hào)（包括符號(hào)地址）、操作碼、地址、數(shù)字常量、字符串等的映射。而且每個(gè)處理器各有不同。 相較而言，高級(jí)語(yǔ)言提供了哪些抽象？根據(jù)維基百科：
與低級(jí)編程語(yǔ)言相比，高級(jí)語(yǔ)言使用了自然語(yǔ)言元素，更易于使用，而且還可以自動(dòng)化（甚至完全隱藏）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的重要領(lǐng)域（例如內(nèi)存管理），從而簡(jiǎn)化程序的開(kāi)發(fā)過(guò)程，而且也比低級(jí)語(yǔ)言更易于理解。編程語(yǔ)言提供的抽象數(shù)量決定了其“高級(jí)”程度。
簡(jiǎn)而言之：低級(jí)語(yǔ)言=更加靠近機(jī)器，高級(jí)語(yǔ)言=更加人性化。 C 是高級(jí)編程語(yǔ)言，但在 C 剛剛創(chuàng)建的時(shí)候，大多數(shù)功能仍然是通過(guò)低級(jí)的匯編完成的。因此，與其他廣泛使用的語(yǔ)言相比，C 擁有更底層的抽象級(jí)別，因此我喜歡將其稱為“中級(jí)編程語(yǔ)言”。 你可以輕松地將 C 代碼編譯成匯編（而不是二進(jìn)制代碼），并檢查 CPU 執(zhí)行的指令，在這個(gè)過(guò)程中C語(yǔ)言不會(huì)加入太多語(yǔ)言特有的代碼。 此外，如果有需要，流行的 C 編譯器還提供了更低級(jí)的選項(xiàng)，允許你使用內(nèi)聯(lián)匯編完全掌控 CPU?？v觀編程領(lǐng)域，能夠做到這一步的編程語(yǔ)言可謂少之又少。
03
簡(jiǎn) 潔
低級(jí)語(yǔ)言的編程難度很高。不是因?yàn)檫@些語(yǔ)言過(guò)于復(fù)雜，而是因?yàn)檫@類編程很容易出錯(cuò)，因此需要投入更多精力、記憶和心思。 C 是中級(jí)編程語(yǔ)言，因此“根據(jù)定義” C 語(yǔ)言編程更加容易。但令人驚訝的是，與高級(jí)語(yǔ)言相比，C 語(yǔ)言的學(xué)習(xí)非常簡(jiǎn)單。為什么？因?yàn)?C 語(yǔ)言的語(yǔ)法非常簡(jiǎn)單，還有結(jié)構(gòu)化的范例。循環(huán)、函數(shù)、結(jié)構(gòu)、指針、變量、類型等核心基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)都非常容易。大約只需一周的努力學(xué)習(xí)即可入門。剩下的就是數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)理論了。 但是，不要誤會(huì)我的意思！如果想完全掌握 C 語(yǔ)言，你需要付出大量的努力！事實(shí)上，學(xué)習(xí)任何東西都需要付出大量的努力！
04
快速、輕量級(jí)
與其他語(yǔ)言（例如 Java ）相比，標(biāo)準(zhǔn) C 庫(kù)很小，所以你完全可以記住所有的功能。雖然有些功能應(yīng)該在很久以前就棄用了，但是 C 語(yǔ)言的性能仍然非常出色。 如果連 libc 都覺(jué)得太大怎么辦？即便你完全不用 libc 也沒(méi)有關(guān)系。只要不包含括任何頭文件即可，甚至連簡(jiǎn)單的 printf() 都不使用。你可以將其替換成其他庫(kù)。 C 語(yǔ)言非常成熟，重視對(duì)內(nèi)存的管理，擁有內(nèi)聯(lián)匯編、少量抽象，且語(yǔ)言沒(méi)有過(guò)度膨脹，因此程序員能夠很好地控制程序。 因此，C 語(yǔ)言成為了 OS 內(nèi)核（Linux、Windows NT 或 macOS 的 XNU 等）以及其他語(yǔ)言（例如 Python）的理想選擇。這也是為什么 C 在嵌入式系統(tǒng)上如此受歡迎的原因，因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)不允許浪費(fèi)任何資源。
05
無(wú)所不在=可移植性
你能否想到任何沒(méi)有 C 編譯器的重大平臺(tái)？除了有些只運(yùn)行匯編的平臺(tái)，我從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)沒(méi)有 C 編譯器的平臺(tái)。高端游戲 PC、NASA 航天器、售票機(jī)等各種平臺(tái)都使用了 C 編程。真的是無(wú)所不在，C 軟件遍布全世界。 如上所述，對(duì)于圍繞在我們?nèi)粘Ｉ钪械奈⒖刂破骱推渌问降那度胧较到y(tǒng)來(lái)說(shuō)，C 語(yǔ)言是主流選擇。 你聽(tīng)說(shuō)過(guò)FFI嗎？事實(shí)證明，許多編程語(yǔ)言都可與 C 兼容。 你不必?fù)?dān)心是否可在某些工作中使用 C 語(yǔ)言，99%的情況下你都可以使用 C?。ūM管這并不意味著你應(yīng)該在所有工作中都使用 C……）。盡管 C 語(yǔ)言的代碼并非100％可移植，但你可以成為可移植的程序員。
06
影響力
C 語(yǔ)言直接或間接地影響了無(wú)數(shù)語(yǔ)言，比如 C++、Java、Go、D、Rust、Perl，甚至是 PHP 和 Python。 顯然，學(xué)習(xí)這些語(yǔ)言的時(shí)候，你并不需要 C 的知識(shí)，有時(shí)甚至還不能使用C的最佳實(shí)踐。 然而，我認(rèn)為記住編程語(yǔ)言的根源很重要。而且，如果你熟悉 C，那么就會(huì)有一些優(yōu)勢(shì)，尤其是 C++ 的學(xué)習(xí)。
07
豐富的庫(kù)
我懷疑以上對(duì)于 C 語(yǔ)言的快速、輕量級(jí)、中級(jí)編程語(yǔ)言、匯編等方面的討論，可能會(huì)給你一個(gè)錯(cuò)誤的想法：你需要實(shí)現(xiàn)所有的功能。雖然 C 確實(shí)沒(méi)有 Java中的 LinkedHashMap 或其他功能（如垃圾收集器），但 C 語(yǔ)言也不至于那么落后。 C 是一種成熟的流行語(yǔ)言。無(wú)論你需要何種功能，相信都能找到相應(yīng)的庫(kù)（雖然有些功能太晦澀不容易表達(dá)，因此不太好找，但我相信這些庫(kù)一定存在）。 你需要垃圾收集器？那么可以試試 Boehm GC。你需要 TUI？那么 ncurses是不二的選擇。還有很多很多庫(kù)，我無(wú)法一一列舉：GTK、PDCurses、libcurl、ALSA、Genann、libsoundio、SDL、SQLite、getopt、OpenGL、inih、GMP、cJSON、MuPDF、OpenSSL... C 是一種非常通用的語(yǔ)言，基本上可以編寫任何東西：Web服務(wù)器、視頻游戲（例如來(lái)自 id-Software 的經(jīng)典游戲，https://github.com/id-Software）、操作系統(tǒng)、其他編程語(yǔ)言或強(qiáng)制 Firefox 遵守 XDG 基本目錄規(guī)范的包裝程序，因?yàn)槿绻沂枪芾韱T的話，這些程序會(huì)嚴(yán)格執(zhí)行我下達(dá)的命令！ 然而，請(qǐng)不要忘記，即便你可以用 C 編寫所有軟件，也并不意味著你應(yīng)該這樣做。例如，如果你想創(chuàng)建一個(gè)視頻游戲，則應(yīng)該將目光轉(zhuǎn)向 C++。
08
C++高度向后兼容
為什么我會(huì)在這里引出 C++？因?yàn)?C++ 是當(dāng)今使用最廣泛的語(yǔ)言之一，而且相信你也經(jīng)常遇到它。 與其他兼容 C 的編程語(yǔ)言相反，C++ 是 C 的直接后代，而且 C++ 委員會(huì)竭盡全力保持與 C 的兼容性（達(dá)到復(fù)制粘貼即可使用的程度），在大多數(shù)情況下，你可以把 C 當(dāng)成 C++ 一樣編譯。 但請(qǐng)不要誤會(huì)，C++ 絕對(duì)不是 C 的超集，C 代碼不可以與 C++ 一起使用，而且好的 C 代碼不一定是好的 C++ 代碼。舉個(gè)例子： int* x = malloc(10 * sizeof(*x)); 這在 C 語(yǔ)言中是正確的方法，但是在 C++ 中，malloc() 之前應(yīng)該有 (int*)，這樣才能正常工作，而且你應(yīng)該使用 new int[10]。 盡管在大多數(shù)情況下，你可以在 C++ 項(xiàng)目中安全地使用 C 庫(kù)。 前面列舉的 C 庫(kù)不僅可以使用，而且人們經(jīng)常以這種方式使用。例如，我自己在編寫十六進(jìn)制編輯器Bym的時(shí)候就在 C++ 代碼中使用了 ncurses。 在 extern "C" 鏈接說(shuō)明符的助力下，就連使用 C 編譯器編譯的庫(kù)也可以與C++ 兼容。
09
美中不足
C 語(yǔ)言是在B語(yǔ)言的基礎(chǔ)上于1972年創(chuàng)建的，因此多年來(lái)，C 吸收了一些古怪的東西（字符串標(biāo)題中定義的 memcpy()?。行┕δ芤堰^(guò)時(shí)，有些已被棄用，C 保留了這些功能只是為了與舊代碼兼容。 初學(xué)者很可能需要花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)追查由于內(nèi)存損壞而引發(fā)的奇怪行為，結(jié)果只弄得一頭霧水，極大地打擊程序員的信心。C 中幾乎沒(méi)有機(jī)制可以阻止程序員搬起石頭砸自己的腳。 此外，我們需要了解學(xué)習(xí) C 不是計(jì)算機(jī)科學(xué)的入門。任何一門編程語(yǔ)言都不是計(jì)算機(jī)科學(xué)入門。你需要經(jīng)過(guò)正規(guī)的學(xué)習(xí)才能對(duì)這片廣闊領(lǐng)域有真正的了解。即便無(wú)法接受大學(xué)的正規(guī)教育，也可以通過(guò)在線教育進(jìn)行學(xué)習(xí)。
10
總 結(jié)
學(xué)習(xí) C 是寶貴的經(jīng)驗(yàn)，非常值得。即便不作為第一門語(yǔ)言，也應(yīng)該作為第二、第三或第四門編程語(yǔ)言進(jìn)行學(xué)習(xí)。C 有很多優(yōu)點(diǎn)，但也有一些缺點(diǎn)。至少學(xué)習(xí)C 編程沒(méi)有任何損失。所以，請(qǐng)給自己一個(gè)機(jī)會(huì)，嘗試一下，也許你會(huì)像我一樣愛(ài)上它。 最后，不要親信“ C 已經(jīng)完了”、“很快 C 就會(huì)被淘汰了”之類的傳言。C 活得好好的，而且在接下來(lái)的幾十年中也將繼續(xù)發(fā)光發(fā)熱。別忘了，就連 COBOL 至今仍有空缺職位！ C 怎么可能會(huì)被淘汰？就在我寫下這些話的時(shí)候，C 計(jì)劃的新標(biāo)準(zhǔn)版本（C2x）的預(yù)覽版已于上個(gè)月發(fā)布！ 原文：https://blog.joren.ga/programming/best-of-c
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