学好C语言的必要性及其结构化特性

2023-12-04 理论教育版权反馈

【摘要】：Java编程涉及指针的编程必须结合C语言才能完成。Perl也借取了C语言的特性。C语言是以函数形式提供给用户的，这些函数可方便的调用，并具有多种循环、条件语句控制程序流向，从而使程序完全结构化。C语言是一个开源组织的语言，其产物就是LINUX。

必须学好C语言之研究

武汉东湖学院计算机学院　黄兴鼎

C语言是其他语言例如C++、C#和Java等语言的基础，学习其他语言必须学好C语言，而其他语言有关指针的操作等也需要结合C语言一起使用；C语言功能强大，指针功能更是其他语言所没有的；对于机械自动控制，板卡驱动程序都要用到C语言编程；C语言的嵌入式编程在物联网中也有非常独特的应用；占编程语言市场份额2%以上的只有约12种语言，C语言所占市场份额总在前3名，其余10种语言多来源于C语言或者以C语言为基础；编程公司和通信公司等招聘程序员，基本都要考试C语言。

一、前言

我国大学教育规定，凡是理工科的学生必须学习计算机语言——C语言，这是依据科学技术的需要，也是工业社会市场决定的，是正确之选。然而在日常教学中我们发现，许多学生不够重视C语言，或者重视程度不够，因而学习劲头不足，花的精力和时间不够；有的一听说C语言难学，就产生了畏难情绪，应付了之；有的抱着学校安排了这门课就来听，为了找工作多一个证，也考计算机二级，但是没有从根本上了解学好C语言的道理，动力不足，缺乏主动性。

二、C语言和其他语言的发展历史

在1972—1973年间，美国贝尔实验室在B语言(BCPL)的基础上设计出了一种语言，取BCPL的第二个字母为名，即C语言，并用C语言重新改写了UNIX的内核。自此，C语言的编译程序也被移植到IBM 360/370、Honeywell以及VAX-11/780等多种计算机上，并迅速成为应用最广泛的系统程序设计语言。

C++语言是1983年贝尔实验室对C语言进行改进和扩充，并引入“类”的概念构成的。后来，斯特朗斯特鲁普（Stroustrup）和他的同事们又为C++引进了运算符重载、引用、虚函数、多重继承、模板等，使之更加精炼，并于1989年后推出了C++ 2.0版。

Java去掉了C++语言中的指针运算、结构、typedefs、#defi ne、需要释放内存等功能，减少了平常出错的50%，让Java的语言功能更精炼。Java实现了C++的基本面向对象技术并有一些增强，Java与C和C++直接相关，Java继承了C的语法，Java 的对象模型是从C++改编而来的。Java编程涉及指针的编程必须结合C语言才能完成。

C#是微软公司在2000年7月发布的一种全新且简单、安全、面向对象的程序设计语言，是专门为.NET的应用而开发的语言。C#是由C和C++衍生出来的面向对象的编程语言，它在继承C和C++强大功能的同时去掉了一些它们的复杂特性（去掉了宏和摸版，不允许“多重继承”）。C#看似基于C++写成，但又融入了其他语言如Pascal、Java、VB等。

PHP 独特的语法混合了 C、Java、Perl 以及 PHP 自创新的语法。

基于C的Python是一种开放式的语言，与其他的语言如C、C++和Java结合的非常好，常被昵称为胶水语言，它能够很轻松地把用其他语言制作的各种模块（尤其是C/C++）轻松地联结在一起。可扩充性是Python作为一种编程语言的特色。

Perl也借取了C语言的特性。

从上可见，C语言是其他语言例如C++、C#和Java等语言的基础，学习其他语言必须学好C语言，而且其他语言有关指针的操作等也需要结合C语言一起使用；C语言功能强大，指针功能更是其他语言所没有；对于自动控制，板卡驱动程序大到机床，小到手机，无一不用到C语言编程。

三、C语言及其他其他语言的市场份额

世界上有100多种计算机编程语言，在TIOBE计算机公司发表的每年每月程序市场占有率排名中，在编程工作中占市场份额在2%以上的只有约12种语言，而C语言所占市场份额总在1—3名间，约17%—20%，其余10种语言多来源于C语言或者以C语言为基础。

TIOBE计算机公司发表的2010年排名前10名的计算机语言表：

51CTO独家特稿2011年7月Tiobe编程语言排行榜正式发布。2011年上半年的语言发展走势以及市场占有率，C语言及以C语言为基础的Java、C++、C#仍占据了市总份额的50%以上。

四、C语言的特色与应用

（一）简洁紧凑、灵活方便

C语言一共只有30多个关键字、9种控制语句，程序书写自由，主要用小写字母表示。它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。C语言可以像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作，而这三者是计算机最基本的工作单元。

（二）运算符丰富

C语言的运算符包含的范围很广泛，共有34个运算符。C语言把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理，从而使C语言的运算类型极其丰富，表达式类型多样化，灵活使用各种运算符可以实现在其他高级语言中难以实现的运算。

（三）数据结构丰富

C语言的数据类型有整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、联合体类型等，能用来实现各种复杂的数据类型的运算，并引入了指针概念，使程序效率更高。另外，C语言具有强大的图形功能，支持多种显示器和驱动器，且计算功能、逻辑判断功能强大。

（四）结构式语言(www.chuimin.cn)

结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化，即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰，便于使用、维护以及调试。C语言是以函数形式提供给用户的，这些函数可方便的调用，并具有多种循环、条件语句控制程序流向，从而使程序完全结构化。

（五）语法限制不太严格、程序设计自由度大

一般的高级语言语法检查比较严，能够检查出几乎所有的语法错误，而C语言允许程序编写者有较大的自由度。C语言是一个开源组织的语言，其产物就是LINUX。

（六）既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能

C语言能够像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作，而这三者是计算机最基本的工作单元，可以用来写系统软件。

（七）程序生成代码质量高，程序执行效率高

用C语言写的程序比用别的语言写的程序，相同功能的实现、代码行数更少，运行效率更快，一般只比汇编程序生成的目标代码效率低10%—20%。

（八）适用范围大，可移植性好

C语言有一个突出的优点就是适合于多种操作系统，如DOS、WINDOWS、UNIX、LINUX等绝大多数操作系统。同时，C语言也适用于多种机型，在一种计算机上编写的程序，无须修改或经过很少的修改，就可以在其他类型的计算机上运行，其他高级语言未必能做到这点。

（九）具有预处理功能

C语言提供了预处理器，程序可以利用宏指令提高可读性和可移植性。

（十）具有递归功能

C语言允许递归调用，在解决递归问题上具有独特优势。

（十一）具有自我扩展能力

（十二）应用广泛

C语言可以用来开发许多系统软件和大型应用软件，如UNIX，LINUX等操作系统。

在软件需要对硬件进行操作的场合，用C语言明显优于其他高级语言。例如，各种硬件设备的驱动程序（像显卡驱动程序、打印机驱动程序等）一般都是用C语言编写的，可以实现底层的计算、移位和屏蔽等操作，可方便地提供汇编接口，是编程操作系统和嵌入性软件的良好选择。

在图形、图像及动画处理方面，C语言具有绝对优势，特别是游戏软件的开发主要就是使用C语言。

随着计算机网络的飞速发展，特别是Internet的出现，计算机通信就显得尤其重要，而通信程序的编制首选就是C语言。任何有微处理器的设备都支持C语言，从洗衣机、微波炉到手机，都是由C语言技术来推动的。近来物联网风行世界，C语言的嵌入式系统得到很好的应用，也使其稳排编程语言前列。

正因如此，几乎所有的软件公司、通信公司、高科技公司、甚至网络公式招聘程序员，无一例外都要考试C语言，而且C工程师的薪金在所有语言中是最高的。也正因为如此，学理工科的才必须学好C语言，学好了C语言，就如猛虎添翼，找工作就如鱼得水一样容易。

【参考文献】

[1]百度百科.世界编程语言排行榜[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/2887496.htm#3.

[2]杨国祥.《C/C++程序员面试指南》[M].北京：电子工业出版社，2010.

[3]戴晟晖，祝明慧.《从零开始学C语言》[M].北京：电子工业出版社，2011.

学好C语言的必要性及其结构化特性

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