C語言真正的特點及其演變

在這一小節(jié)中，譚老師簡要地介紹了C語言的發(fā)展歷程，讓我們認(rèn)識到C語言是一門歷史悠久的程序設(shè)計語言，從最初的只是為了描述和實現(xiàn)UNIX的需要而設(shè)計的一種工作語言，到后來得到業(yè)界的廣泛認(rèn)同而逐漸成為一種流行的程序設(shè)計語言。它的流行，也證明了其鮮明的特點讓它具有了旺盛的生命力，C語言已經(jīng)流行，并且還將繼續(xù)流行，它始終是一門應(yīng)用廣泛的主流程序設(shè)計語言。（這句話的潛臺詞是，學(xué)習(xí)C語言大有"前/錢"途。）

C語言能夠受到大家的歡迎和認(rèn)可，能夠在軟件業(yè)界廣泛流行，這不是偶然的，是由它的鮮明的程序設(shè)計特點決定的。譚老師總結(jié)了C語言的8個特點，從"語言簡潔、緊湊，使用方便、靈活"到"運算符豐富"，從"具有結(jié)構(gòu)化的控制語句"到"語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計自由度大"等等。

沒錯，這些確實是C語言的特點，但是，真正讓C語言能夠在眾多的程序設(shè)計語言中屹立不倒的特點只有兩個：

接近底層，可以直接對硬件進(jìn)行操作

嚴(yán)格地說，C語言是一種介于低級程序設(shè)計語言（例如，匯編語言）和高級程序設(shè)計語言（例如，C++、Java）之間的中級程序設(shè)計語言。它把高級語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級語言的實用性結(jié)合起來，這使得程序員可以非常容易地利用C語言直接對計算機(jī)的硬件單元位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作。這樣的特點，決定了C語言在某些需要對硬件進(jìn)行操作的應(yīng)用場景下，例如嵌入式系統(tǒng)中，成為程序員們的不二之選 。

執(zhí)行效率高，具有接近匯編的性能

除了匯編語言之外，C語言應(yīng)該是當(dāng)今主流程序設(shè)計語言中，執(zhí)行效率最高的程序設(shè)計語言了。一般而言，經(jīng)過編譯器優(yōu)化后的C語言程序，其執(zhí)行效率只比匯編程序生成的目標(biāo)代碼效率低10%~20%。對于某些對性能要求極高的系統(tǒng)軟件，諸如Linux內(nèi)核、搜索引擎算法，以及大型的科學(xué)計算程序等等，恐怕只有C語言才能夠勝任。這也決定了C語言在這些領(lǐng)域具有長久的生命力，始終處于一種無可替代的地位。

事物都有兩面性，C語言的優(yōu)點非常突出，但相對于那些高級程序設(shè)計語言，其缺點也非常明顯。

數(shù)據(jù)封裝性不強(qiáng)

C語言的一個重要的缺點就是它對數(shù)據(jù)的封裝性不強(qiáng)，基本上，在程序中我們可以對任何數(shù)據(jù)進(jìn)行任意的訪問，而不管這個數(shù)據(jù)是關(guān)鍵的重要數(shù)據(jù)還是某個無關(guān)緊要的臨時數(shù)據(jù)。這一點使得C語言在數(shù)據(jù)的安全性上有很大缺陷，這也是C語言和C++語言的一大區(qū)別。

結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計語言，無法支持復(fù)雜的大型業(yè)務(wù)型系統(tǒng)的開發(fā)

C語言是一種優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言，可以很好地實現(xiàn)程序代碼及數(shù)據(jù)的相互分離，利于程序的開發(fā)和維護(hù)。出于性能的需求，它也被用于構(gòu)建一些底層系統(tǒng)（例如Linux kernel）。但是，在開發(fā)一些更加復(fù)雜的業(yè)務(wù)型系統(tǒng)的時候，因為其抽象層次比較低，這樣的設(shè)計方法卻可能讓整個項目陷入"需求變化"的深淵，一旦需求發(fā)生變化，則可能需要對整個系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行變更，這使得C語言無法很好地支持復(fù)雜的大型系統(tǒng)的開發(fā)，極大地限制了C語言的應(yīng)用。這也是為什么后來出現(xiàn)了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想以及C++語言。

C語言語法靈活，難以掌握

C語言的理念與UNIX系統(tǒng)以及Hacker精神是一脈傳承的：程序員應(yīng)該對他自己的行為負(fù)責(zé)。因此沒有在語言層級上做過多的約束。保持語言的強(qiáng)大、簡潔、靈活是優(yōu)先考慮的，而不是對初學(xué)者的親和度。正是因為貫徹著這樣的精神，C語言的語法限制不太嚴(yán)格，對變量的類型約束不嚴(yán)格，影響程序的安全性，對數(shù)組下標(biāo)越界不作檢查等。因為其靈活性，使得從應(yīng)用的角度，C語言比其他高級語言較難掌握，這也限制了C語言的應(yīng)用普及。

優(yōu)點對缺點，半斤對八兩

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