誰讓你不幸出生在中國(guó)？ ——何作秀（中國(guó)科學(xué)院院士）

這是一本面向非計(jì)算機(jī)專業(yè)的大學(xué)生的C語言書籍。 “我不是計(jì)算機(jī)系學(xué)生，為什么要學(xué)C語言？”這個(gè)問題在中國(guó)大陸每年被問上百萬次。

提問的對(duì)象可能是老師，也可能是哥哥姐姐。師兄師姐經(jīng)常用裝腔作勢(shì)的語氣，重復(fù)著他們依稀記得的老師的話。這些話大多是有遠(yuǎn)見的，比如“以后可能會(huì)用到”、“鍛煉編程思維是好的”、“C語言是學(xué)習(xí)編程的基礎(chǔ)”等等。

這些話沒有錯(cuò)。所謂“一技之長(zhǎng)”，多學(xué)絕對(duì)比不學(xué)好。但問題是，如果把學(xué)習(xí)C語言的精力用來學(xué)習(xí)其他與專業(yè)更相關(guān)的東西，會(huì)不會(huì)更好？既然如此，你為什么還要學(xué)C語言？

最實(shí)在的答案來自何作秀院士：“誰讓你不幸出生在中國(guó)？”

大學(xué)除了拿到“畢業(yè)證”和“學(xué)位證”外，還必須通過“四級(jí)”和“二級(jí)”，否則可能會(huì)被減免兩證，或者被阻止找工作，而且很難“安定下來”。等待。這里的二級(jí)是指“全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)”，是針對(duì)“程序員”的考試，“考核計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和使用高級(jí)計(jì)算機(jī)語言編寫程序和計(jì)算機(jī)調(diào)試的基本技能”。

雖然社會(huì)只需要少數(shù)人就能編程，但令人費(fèi)解的是，幾乎所有大學(xué)生都希望（或被要求）通過二級(jí)，這使得編程課程成為必修課。

2 考試可用的語言包括 C、C++、Java、、、和。為什么要學(xué)最老的C？這里的原因復(fù)雜多樣，每個(gè)學(xué)校都有自己的解釋，我就不一一列舉了?？傊袊?guó)一定是世界上“懂”C語言最多的國(guó)家，二級(jí)考試是必須的。

總之，這門課既然開了，不學(xué)是不可能學(xué)的，精力都被占用了，那我們就來仔細(xì)看看C語言吧。雖然有點(diǎn)無奈，但好在C語言確實(shí)是個(gè)有趣的家伙，越了解越覺得有趣。不信請(qǐng)往下看...

游戲、黑客和 C 語言

1969 年的美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室是當(dāng)時(shí)科技界的夢(mèng)工廠。它聚集了世界上最具創(chuàng)造力的科學(xué)家和工程師，其中包括幾位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。他們一起創(chuàng)造了無數(shù)的發(fā)明。比如數(shù)碼相機(jī)的核心CCD，當(dāng)年在貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生。

這些家伙的成就看似遙不可及，但其實(shí)都是凡人，在某些方面和我們非常相似。例如，當(dāng)他們看到一臺(tái)功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)時(shí)，他們首先想到的就是用它來玩游戲。在那個(gè)時(shí)候，電腦是一種奢侈品，只有大型組織才能擁有，在電腦上玩游戲是一件很可怕的事情。不過誰在乎呢，追求快樂才是最重要的，所以他們不會(huì)為了玩游戲開心而動(dòng)腦筋。

那個(gè)時(shí)候還沒有商業(yè)游戲，所以要玩游戲，首先要發(fā)揮自己的DIY精神，自己動(dòng)手制作。自己編的游戲被人喜歡了，這在當(dāng)時(shí)是最值得尊敬的。

有一個(gè)工程師叫（以下簡(jiǎn)稱ken）。他今年26歲，很閑。他看到阿波羅11號(hào)載人登月，覺得很酷。我想嘗試一下，所以我設(shè)計(jì)了一個(gè)“”游戲。在游戲中，玩家駕駛宇宙飛船，穿梭于虛擬太陽系，欣賞美景，還可以降落在各種行星和衛(wèi)星的表面。這個(gè)游戲先寫在系統(tǒng)上，后來改寫在系統(tǒng)上。

能運(yùn)行這兩個(gè)系統(tǒng)的機(jī)器都是笨重的大型機(jī)。雖然它們具有出色的計(jì)算能力，但它們的顯示效果很差，機(jī)器時(shí)間成本非常高。該公司必須為一款游戲支付 75 美元（當(dāng)時(shí)美國(guó)的平均月收入約為 200 美元）。這要是被老板發(fā)現(xiàn)了，可不是開玩笑的。于是他與他 28 歲的同事 M.（以下簡(jiǎn)稱 dmr）合作，在大樓里到處尋找免費(fèi)的“游戲機(jī)”。努力得到了回報(bào)，他們真的找到了。

DEC 制造的 PDP-7 小型機(jī)具有當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的圖形處理能力。那個(gè)時(shí)候電腦主要是用來處理數(shù)據(jù)的，圖形能力不是很重要，所以PDP-7更經(jīng)常安靜地躺著，很少使用，直到ken和dmr的鐵桿玩家發(fā)現(xiàn)了它。 .

比賽開始了。但是，游戲的運(yùn)行需要操作系統(tǒng)的支持。 PDP-7在當(dāng)時(shí)還是一個(gè)“裸機(jī)”，沒有可以在其上運(yùn)行的操作系統(tǒng)。偉大的DIY精神再次發(fā)揮作用。他們挽起袖子開始為 PDP-7 編寫操作系統(tǒng)，并給這個(gè)系統(tǒng)起了個(gè)名字——Unix。

直到今天，Unix 仍然是最受信任的操作系統(tǒng)。它不僅支持軍隊(duì)、政府、電力、電信、銀行等大型組織的重點(diǎn)業(yè)務(wù)，也是蘋果Mac系列電腦，甚至iPod的魅力之源，部分歸功于它。

Unix 最初是用匯編語言編寫的，這是一種更接近機(jī)器而不是人的語言。計(jì)算機(jī)可以直接理解的語言稱為機(jī)器語言。它的所有句子都是由兩個(gè)數(shù)字“0”和“1”組成的，根本不適合人類。

當(dāng)最后一個(gè)機(jī)器語言程序員發(fā)瘋時(shí)，人們終于開始思考如何讓計(jì)算機(jī)識(shí)別人類語言?；舅枷胧侵谱饕粋€(gè)翻譯程序，將人類語言直接翻譯成機(jī)器語言。這個(gè)翻譯程序被命名為“編譯器”。

但是直接理解人類語言太難了，直到現(xiàn)在還沒有實(shí)現(xiàn)，所以我做了一個(gè)妥協(xié)，設(shè)計(jì)了一種盡可能接近人類語言并且可以準(zhǔn)確翻譯成機(jī)器語言的語言。這種語言就是我們常說的編程語言。學(xué)習(xí)編程的過程，其實(shí)就是學(xué)習(xí)向編譯器說一門編程語言的過程。

第一種編程語言絕對(duì)是最接近機(jī)器，遠(yuǎn)離人類的。它是匯編語言。雖然它看起來有點(diǎn)像人類語言，比如加法叫做“ADD”，減法叫做“SUB”，但它的語法完全是機(jī)器化的，每一行語句都嚴(yán)格對(duì)應(yīng)一條機(jī)器指令。這個(gè)特性使它適用于一種計(jì)算機(jī)編譯后的匯編程序不能在另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上使用，因?yàn)閮膳_(tái)計(jì)算機(jī)的機(jī)器語言不同。

從技術(shù)角度來說，匯編語言缺乏“可移植性”。

Unix 的優(yōu)雅和 Unix 的吸引力，讓很多人希望在自己的電腦上安裝 Unix 來獲得樂趣。因此 ken 和 dmr 決定用高級(jí)語言編寫 Unix，以便它可以在更多類型的機(jī)器上運(yùn)行。

高級(jí)語言是除機(jī)器語言和匯編語言外幾乎所有編程語言的統(tǒng)稱。它的特點(diǎn)是更接近人類語言，與機(jī)器語言基本無關(guān)。不同的高級(jí)語言編譯器可以將相同的代碼翻譯成適應(yīng)不同機(jī)器的指令，所以大多數(shù)高級(jí)語言都具有很好的可移植性。

故事到此結(jié)束，本書的主角C語言出現(xiàn)了。在決定使用高級(jí)語言后，ken和dmr在語言選擇上遇到了麻煩。

當(dāng)時(shí)有很多高級(jí)語言可供選擇，包括那些直到現(xiàn)在還在使用的語言，但沒有一個(gè)被認(rèn)真對(duì)待。 DIY基因再次發(fā)揮作用，他們決定設(shè)計(jì)一種易于使用的高級(jí)語言來重寫Unix。

那是 1972 年。Ken 繼續(xù)改進(jìn) Unix。基于Ken早年設(shè)計(jì)的B語言，dmr開始設(shè)計(jì)新的語言。兩人共同開發(fā)了一個(gè)編譯器。這種新語言被隨意命名為-C 語言。

1983 年，由于 Unix 和 C 的巨大成功，ken 和 dmr 獲得了計(jì)算機(jī)行業(yè)最高獎(jiǎng)項(xiàng)圖靈獎(jiǎng)。玩到這種程度的游戲，古今只有這兩種人。

Unix 和 C，如果你有其中之一，你就可以在敵國(guó)發(fā)財(cái)。但是，他們從一開始就沒有考慮申請(qǐng)專利、商標(biāo)、軟件著作權(quán)等法律保護(hù)。相反，他們將所有內(nèi)容（包括源代碼）傳播到他們想要的任何地方。

對(duì)他們來說，使用自己的程序是最大的幸福和最大的財(cái)富。正因?yàn)槿绱耍S多組織和個(gè)人可以自由地為 Unix 和 C 做出貢獻(xiàn)，極大地促進(jìn)了它們的發(fā)展。

從上面的故事中，我們可以看出他們的很多可愛之處：以興趣為出發(fā)點(diǎn)做事，不計(jì)較未來；很有研究精神，信奉“自己動(dòng)手，豐衣足食”；樂于分享，不求回報(bào)。

他們的這些特點(diǎn)，是正宗“黑客精神”的集中體現(xiàn)。他們也被視為黑客界的英雄，甚至是山岳的締造者。每個(gè)人都恭敬地稱他們?yōu)?ken 和 dmr（必須是小寫）。幾十年過去了，黑客圈里沒有第二個(gè)人敢叫“ken”這個(gè)英文圈里很常見的名字。

Unix 和 C 仍然是年輕黑客在被圈子接受之前必須努力練習(xí)的三項(xiàng)技能中的一項(xiàng)和兩項(xiàng)（第三項(xiàng)是任何腳本語言）。由黑客設(shè)計(jì)，為黑客所推崇，C語言本身處處閃耀著黑客精神。這種光讓它永遠(yuǎn)年輕。

其實(shí)作為一個(gè)開發(fā)者，有一個(gè)學(xué)習(xí)氛圍和一個(gè)交流圈是很重要的。這里推薦一個(gè)C語言C++交流群。無論您是新手還是轉(zhuǎn)行，歡迎入駐，大家共同交流，共同成長(zhǎng)。

C語言，一個(gè)不老的傳奇

最流行的歌曲一定是最常聽到的，最流行的語言一定是最常用的。 C語言現(xiàn)在用的多嗎？業(yè)界普遍的回答是：如果一件事可以用X語言來做，就一定不能用C語言來做。

這里的 X 可以指任何語言。天啊，這好像是在說“能聽X的歌，就不能聽周杰倫的歌”。這是在評(píng)價(jià)周杰倫還是曾軼可？

哪種編程語言最受歡迎？每個(gè)人都會(huì)有自己的主觀看法。讓我們用客觀數(shù)據(jù)說話。

2016 年 8 月公布的編程語言流行趨勢(shì)圖（最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)請(qǐng)?jiān)L問上方網(wǎng)站）。可以看出，C語言一直位居前二，最近又有重新奪回第一的勢(shì)頭。

如果你不需要它，你不需要它，它如此受歡迎，這有點(diǎn)令人費(fèi)解。 dmr 曾經(jīng)說過：“C 很奇怪很奇怪，它有很多缺陷，并且取得了巨大的成功?！币?yàn)樗殴智矣腥毕荩詴?huì)盡量避免，取而代之的是一種彌補(bǔ)這些缺陷的語言；因?yàn)樗_實(shí)取得了巨大的成功。 ，所以今天還是很流行的。

一個(gè)成功的例子是圖 xx 中列出的 10 種最流行的語言。除C語言外，其余9種語言中有7種是直接使用、間接引用或部分借用C語言的。語法（比如語句末尾必須有“;”），只是語法找不到C的影子。 以這個(gè)世界第一的影響力，受到歡迎是合情合理的，即使它愛恨交織。

C語言的愛與恨

C 語言設(shè)計(jì)的第一原則是：“信任程序員”。對(duì)編程語言不太了解的人不會(huì)想到這句話。但是對(duì)于真正的程序員來說，這句話足以讓C語言愛一輩子，愛到死。

在C語言當(dāng)?shù)赖臅r(shí)代，電腦相當(dāng)昂貴c語言可以做網(wǎng)站嗎，但速度不如現(xiàn)在的手機(jī)快，內(nèi)存以KB計(jì)算。因此，當(dāng)時(shí)對(duì)程序最基本的要求就是效率。

C 語言完全滿足了人們對(duì)效率的需求。精心設(shè)計(jì)的代碼可以大大節(jié)省計(jì)算機(jī)資源，而且不像匯編語言那樣難用，所以很受程序員歡迎。

后來硬件越來越便宜，性能越來越高。計(jì)劃的效率不再是追求的主要目標(biāo)。安全性、穩(wěn)定性和易維護(hù)性變得重要，C 語言的缺點(diǎn)也變得明顯。 .

C 語言給了程序員最大的發(fā)揮空間，讓他們?cè)诖a中自由發(fā)揮自己的熱情和創(chuàng)造力，從不質(zhì)疑代碼是否會(huì)帶來危害，因?yàn)樗靶湃纬绦騿T”，相信程序員的決定一定是正確的，即使有錯(cuò)誤，也必須自己改正。

無限的自由，在一些人手中是創(chuàng)造力的源泉，在另一些人手中，它可能是混亂的源泉。隨著軟件系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，需要的程序員越來越多，綜合水平越來越低，出錯(cuò)的概率越來越高，每一個(gè)低級(jí)的錯(cuò)誤都可能造成災(zāi)難。

很多人把造成這種混亂的原因歸咎于 C，開始懷疑它，甚至討厭它，但從來沒有反思過他們?cè)愀獾木幋a能力。

所以有人說c語言可以做網(wǎng)站嗎，給這匹野馬放韁繩，不要讓它狂奔。但是C拒絕了鎖鏈，這么多語言披上了C的外衣，掛上了鎖鏈，站了起來。因?yàn)殚L(zhǎng)得很像C，所以大家很容易接受；因?yàn)樗麄儽绘i住了，他們不再信任程序員，而是告訴程序員如何做這件事，如何做那件事。

如果程序員不聽他們的，他們就會(huì)拒絕工作。這樣，混亂得到解決，開發(fā)速度加快，多人合作更容易，錯(cuò)誤減少，對(duì)程序員能力的需求減少，工資也減少，老板高興，行業(yè)繁榮。

平心而論，“一件事可以用X語言做，你一定不能用C語言做”確實(shí)是一個(gè)很好的策略。程序員雖然會(huì)失去一些自由，但在合法范圍內(nèi)還是有一定的空間的?？梢杂袆?chuàng)意，而這些創(chuàng)意很少會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，結(jié)合起來讓老板、程序員和用戶開心。但是程序員，尤其是受人尊敬的程序員，他們的血液里天生就有躁動(dòng)，向往自由的黑客生活。

所以在撫摸他們身上的傷口的同時(shí)，他們會(huì)懷念那個(gè)肆無忌憚卻無敵的老將軍，懷念他手下的無拘無束的日子，懷念他激發(fā)出的層層潛力。這位老將軍是程序員心中永遠(yuǎn)的戰(zhàn)神。

C 語言教會(huì)了我們什么

現(xiàn)在，還需要用到C語言的地方大概僅限于以下三個(gè)方面：

C 語言仍然是編寫操作系統(tǒng)的最佳選擇。它為操作系統(tǒng)而生，可以更直接地處理電腦底層，精致、靈活、高效。最重要的是，操作系統(tǒng)的開發(fā)者是頂尖的程序員，他們有足夠的能力和經(jīng)驗(yàn)來駕馭C語言。

在程序運(yùn)行效率要求較高的地方，比如嵌入式領(lǐng)域，C語言也是首選。但是，目前嵌入式系統(tǒng)的硬件性能已經(jīng)足夠強(qiáng)大，功能要求越來越高，C語言的生存空間正在縮小。

在需要繼承或維護(hù)現(xiàn)有 C 代碼的地方，還需要 C 語言。有許多影響深遠(yuǎn)的軟件和程序庫最初是用 C 開發(fā)的，因此 C 將繼續(xù)使用。然而，其中許多已經(jīng)用其他語言重寫了，這些 C 代碼總有一天會(huì)被拋棄。

應(yīng)用這么窄，學(xué)起來有多大用處？

從“不可用”的角度得出“學(xué)習(xí)C語言沒用”的結(jié)論是不公平的。即使是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)，C語言的“用處”也不是很大。學(xué)習(xí)C語言的意義在于它為我們打開了一扇了解計(jì)算機(jī)的窗口。在幾乎所有東西都離不開電腦的今天，越了解電腦，就越能用好電腦。

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)系原系主任周以真教授2006年發(fā)表著名文章——《計(jì)算思維》。 “像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣思考”適用于大學(xué)新生。它針對(duì)的是非專業(yè)人士，而不僅僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的學(xué)生。這是因?yàn)椤皺C(jī)器學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)已更改。

計(jì)算生物學(xué)正在改變生物學(xué)家的思維方式。同樣，計(jì)算博弈論正在改變經(jīng)濟(jì)學(xué)家的思維方式，納米計(jì)算正在改變化學(xué)家的思維方式，量子計(jì)算正在改變物理學(xué)家的思維方式?！币虼?，“計(jì)算思維代表了一種普遍的理解和一種這樣普遍的技能，每個(gè)人，而不僅僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)家，應(yīng)該對(duì)它的學(xué)習(xí)和應(yīng)用充滿熱情”。

不幸的是，我們?nèi)匀缓苌儆袑W(xué)校提供此類課程。因此，編程課程在一定程度上肩負(fù)著傳播計(jì)算思維的責(zé)任。這對(duì)于不需要使用C語言的同學(xué)來說，也是最大的意義。

總之，學(xué)不學(xué)C，學(xué)C適合不適合自己，既然這門課已經(jīng)開并且有好老師帶領(lǐng)，那就趁著這個(gè)機(jī)會(huì)不要浪費(fèi)時(shí)間了。也許一個(gè)學(xué)期后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己在編程方面的天賦，然后在這方面努力，最后成為受人尊敬的程序員。

————————

看到這里，是不是對(duì)編程語言和C語言有了新的認(rèn)識(shí)~

如果你喜歡這篇文章，動(dòng)動(dòng)小指點(diǎn)贊然后去吧~