为什么要学习C语言？

冷不防 2022-08-07 04:44 199阅读 0赞

为什么要学习、使用C语言？为什么要学习一个可能比自己都岁数大的编程语言？

我在前面如何学习编程语言的博客文章[http://sunxiunan.com/?p=1597][http_sunxiunan.com_p_1597] 里提到，选择一门编程语言，“为什么而学”这个目的是最重要的，目的不明确就没法学好。这也是为什么很多学生朋友在大学里必修C语言却觉得没学明白的原因。因为学习的目的不明确，学习当然也没有动力。还有一个原因是C语言是工程实践性很强的语言，它不是来自某个研究所某个大学学院，而是实实在在从项目需要中产生，伴随着Unix的兴起而流行，语义简明清晰，功能强大而不臃肿，简洁而又不过分简单，实在是居家旅行工作学习必备之良友。

C语言相比C++的优点之一就是最小惊讶原则，一是一二是二，不会在私底下产生一些莫名其妙的额外产物。用C++做个例子，比如这样一个函数原型void PassWithClassValue(COneClass clsParam1)，稍微了解C++的朋友都会知道，如果你没有实现COneClass的拷贝构造函数，编译器会好心的帮你实现一个，而且在调用这个函数PassWithClassValue的时候，偷偷地调用拷贝构造函数产生一个临时对象作为参数传递，对于某些情况，比如编写操作系统这类必须优化性能的情景下，这些自以为是的东西是非常邪恶的事情。

C语言本身只提供必要的语言特性，其它复杂一点功能如文件处理、数学计算等等都以库函数方式提供，甚至连malloc、free这种“必须有”的功能，也是以标准库函数的方式提供，而不是作为C语言核心出现。在伟大的著名的无所不包的《K&R》开头部分就提到了，for其实可以通过while来完成，只不过for可以写的更简洁，言外之意，对于C语言for其实不是必要的。跑题一点说，在其它程序语言中Lua可以说继承了C语言简洁的设计哲学，甚至连continue这种几乎必备的关键字都一直拒绝加入，在Lua的maillist以及wiki里都提到过continue这个问题，Lua语言维护者认为continue对于Lua而言不是必要的，也不考虑在后续版本中添加这个关键字。这种简洁哲学也让C语言的可移植性、便携性特别优秀，也使得很多嵌入式系统依然使用C语言作为主要编程工作语言。

Java语言有一个口号：“一次编写，处处运行”，就是跨平台这个噱头。实际上C语言从早期开始就几乎达到了“一次编写，处处编译”，在ANSI在1989年统一了C语言标准以后（称之为C89），只要特定平台上的编译器完整实现了C89标准，而且你的代码没有使用某些特殊的扩展（GCC以及微软都有自己的编译器特定扩展），那么代码一定可以编译通过，再实现一下操作系统相关的函数库，C语言的移植就是很简单的事情。可以用Lua作为例子，Lua本身是完全遵循C89标准，没有使用任何特定扩展，这也保证了有C语言编译器的平台，都可以编译使用Lua。可以编译运行C语言的硬件平台可以从A排到Z，真是非常有意思的事情。

C语言也是一个比较少见的应用领域极为广泛的语言。比如编写操作系统这种高难问题，只有C++、汇编语言可以做到。C语言可以编写服务器端软件如Apache、Nginx，或者编写GUI程序，如GTK。大多数程序语言的第一版是通过C语言实现，借助前面提到的“一次编写处处编译”，最大的保证了这些程序语言的可移植性。在Web开发领域，C语言的应用相对较少，这也是一种取舍的结果，Web开发需要使用PHP、Ruby、Python这样的动态语言，可以快速上线快速修改，可以最大程度满足用户时时变化的需求，这也是C语言的弱项。如果把程序语言的应用领域从硬件到管理软件、Web程序做一个很粗略从下到上的排列，C语言适合领域是比较底层靠近硬件的部分，而新兴语言比较偏重于高层管理或者Web开发这种相对贴近最终用户的领域。比较流行的混合开发模式是使用C语言编写底层高性能部分代码或后台服务器代码，而使用动态语言如Python做前端开发，充分发挥它们各自的优势力量。

提到C语言的缺点，常常是它缺少这种或者那种特性，比如有人建议加入GC，有人建议加入并行或者并发支持，有人提到没有一个比较完整的类似C++的异常策略。这些特性有的可以通过引入第三方库来实现，但C语言的设计哲学其实决定了它不会像C++那样“非常强大”。即使引入了某些人期望的特性，依然会是某些人喜欢某些人不喜欢的情形，现在的功能对于C语言应用领域来说已经够用，其它特性可以通过特定程序语言实现，并且通过C API与C语言编写的程序进行交互。任何一个工匠都不可能只使用一个工具完成他的工作，不同工具结合起来才能更快更好的完成任务。

提到C API，也稍微介绍一下，我们知道windows操作系统的api也好，Linux的系统api也好，或者是想给Ruby、Python编写扩展模块，C语言形式的函数定义都是唯一的选择。C语言就好像是一个中间层或者是胶水，如果想把不同编程语言实现的功能模块混合使用，C语言是最佳的选择。

提了这么多关于C语言的好处，那么学习C语言是否适合就看你自己的判断了，例如要进行一个嵌入式项目，或者需要进行服务器端开发，或者写一个性能相关的组件等等，C语言都是比较好用的选择。另外也可以在C++的使用过程中有意的使用C语言的思考方式，汲取C语言简洁明快清晰地设计思路，对编程设计水平会有很大的提高。

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