C 编程语言是如何发展的

C 编程语言将在 2022 年迎来五十周年。尽管历史悠久，C 仍然是许多“流行编程语言”调查中“最常用”的编程语言之一。例如，查看 TIOBE 指数，它跟踪不同编程语言的受欢迎程度。许多 Linux 应用程序是用 C 语言编写的，例如 GNOME 桌面。

我采访了 Brian Kernighan，《C 编程语言》一书（与 Dennis Ritchie 合著）的合著者，以了解更多关于 C 编程语言及其历史的信息。

C 编程语言从何而来？

C 语言是一系列旨在用于系统编程的语言的演变——也就是说，编写像编译器、汇编器、编辑器以及最终操作系统这样的程序。麻省理工学院的 Multics 项目与贝尔实验室合作，计划用高级语言编写所有内容（在当时这是一个新想法，大约在 1965 年）。他们打算使用 IBM 的 PL/1，但它非常复杂，而且承诺的编译器没有及时到来。

在短暂地尝试了贝尔实验室的 Doug McIlroy 提出的一个名为 EPL 的子集后，Multics 转而使用 BCPL，这是一种更简单、更简洁的语言，由剑桥大学的 Martin Richards 设计和实现，我认为他当时正在麻省理工学院访问。当 Ken Thompson 开始研究后来的 Unix 时，他创建了一种更简单的语言，基于 BCPL，他称之为 B。他在 1969 年为第一个原型 Unix 系统使用的 PDP-7 实现了它。

BCPL 和 B 都是“无类型”语言；也就是说，它们只有一种数据类型，整数。大约在 1971 年出现的 DEC PDP-11，是第一个真正的 Unix 实现的计算机，它支持多种数据类型，特别是 8 位字节以及 16 位整数。为此，一种也支持多种数据类型的语言更合适。这就是 C 的起源。

C 在贝尔实验室和早期版本的 Unix 中是如何使用的？

C 最初只在 Unix 上使用，尽管过了一段时间，也出现了用于其他机器和操作系统的 C 编译器。它主要用于系统编程应用程序，涵盖了相当广泛的有趣领域，以及许多用于管理 AT&T 电话网络运营的系统。

贝尔实验室用 C 编写的最有趣的项目是什么？

可以说，最有趣、最令人难忘和最重要的 C 程序是 Unix 操作系统本身。1971 年的第一个 Unix 版本是用 PDP-11 汇编语言编写的，但到大约 1973 年的第四版时，它被重写为 C。这确实至关重要，因为它意味着操作系统（及其所有支持软件）基本上可以通过重新编译所有内容来移植到不同类型的计算机。实际上并没有那么简单，但相差不远。

您与 Dennis Ritchie 合著了《C 编程语言》一书。这本书是如何诞生的，您和 Dennis 是如何合作编写这本书的？

我写了一个关于 Ken Thompson 的 B 语言的教程，以帮助人们入门。当 C 语言可用时，我将其升级为 C 语言的教程。过了一段时间，我软磨硬泡地让 Dennis 和我一起写一本 C 语言的书。基本上，我写了大部分教程材料，除了系统调用章节，Dennis 已经写好了参考手册，非常出色。然后我们来回修改以使教程部分更加流畅；参考手册基本保持不变，因为它从一开始就做得很好。这本书是用 troff 格式化器（Unix 上的众多工具之一）格式化的，我做了大部分格式化工作。

C 何时成为贝尔实验室以外的其他程序员用于他们的工作的工具？

在这一点上我真的不太记得了，但我认为 C 语言在最初的五六年里主要跟随 Unix 的发展。随着用于其他操作系统的编译器的开发，它开始传播到 Unix 以外的其他系统。我不记得我们何时意识到 C 和 Unix 正在产生真正的影响，但肯定是在 1970 年代中期到后期。

为什么 C 会成为如此有影响力的编程语言？

早期最主要的原因是它与迅速传播的 Unix 相关联。如果你使用 Unix，你就用 C 语言编写代码。后来，C 语言传播到可能不一定运行 Unix 的计算机，尽管许多计算机确实运行 Unix，因为 Steve Johnson 编写了可移植的 C 编译器。太阳微系统公司、MIPS（后来成为 SGI）和其他公司的工作站市场是由 Unix 和 C 的结合实现的。IBM PC 出现得稍晚一些，大约在 1982 年，C 语言成为标准语言之一，在 MS-DOS 和后来的 Windows 下。而今天，大多数物联网 (IoT) 设备都将使用 C 语言。

C 语言在创建 50 年后，今天仍然是一种流行的编程语言。为什么 C 语言仍然如此受欢迎？

我认为 C 语言在效率和表达性方面达到了一个最佳点。在早期，效率非常重要，因为与我们今天使用的相比，计算机速度慢且内存有限。C 语言非常高效，因为它可以编译成高效的机器代码，而且它足够简单，很容易看出如何编译它。与此同时，它非常富有表现力、易于编写且紧凑。至少在我谦虚但正确的观点看来，没有其他语言能如此出色地达到那种程度。

C 编程语言多年来是如何发展或变化的？

我想 C 语言发展得比较温和，但我没有过多关注不断发展的 C 标准。变化足够多，以至于 1980 年代编写的代码在编译之前需要做一些工作，但这主要与诚实地对待类型有关。像复数这样的新功能可能有用，但对我来说没用，所以我无法做出明智的评论。

哪些编程问题最容易用 C 语言解决？

嗯，它是一种适用于任何事情的好语言，但如今，由于拥有大量的内存和处理能力，大多数程序员都可以很好地使用像 Python 这样的语言，这些语言可以处理内存管理和其他更高级的结构。C 语言仍然是较低级别的良好选择，在这些级别中，压缩周期和字节仍然很重要。

C 语言影响了其他编程语言，包括 C++、Java、Go 和 Rust。您对这些其他编程语言有什么看法？

几乎每种语言都在某些方面是对其前辈的反应。为了在很大程度上过度简化，C++ 添加了控制信息访问的机制，因此对于真正的大型程序来说，它比 C 更好。Java 是对 C++ 的感知复杂性的反应。Go 是对 C++ 的复杂性和 Java 的限制的反应。Rust 是一种尝试处理 C（以及可能是 C++）中的内存管理问题，同时接近 C 的效率。

它们都具有真正的积极属性，但不知何故，没有人完全满意，因此总是会有更多的语言，反过来，对之前发生的事情做出反应。与此同时，大多数旧语言将继续存在，因为它们做得很好，并且存在一个嵌入式基础，它们在那里非常好，并且用更新的东西重新实现是不可行的。

感谢 Brian 分享关于 C 编程语言的伟大历史！

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