Dennis Ritchie

過世了，他發明了C語言，一個影響深遠并徹底改變世界的計算機語言。一門經歷40多年的到今天還長盛不衰的語言，今天很多語言都受到C的影響，C++，Java，C#，Perl，

PHP， Javascript，

等等。但是，你對C了解嗎?相信你看過本站的《C語言的謎題》還有《誰說C語言很簡單?》，這里，我再寫一篇關于深入理解C語言的文章，一方面是緬懷Dennis，另一方面是告訴大家應該如何學好一門語言。(順便注明一下，下面的一些例子來源于這個slides)

首先，我們先來看下面這個經典的代碼：

int main()

{

int a = 42;

printf (“%d ”, a);

}

從這段代碼里你看到了什么問題?我們都知道，這段程序里少了一個#include 還少了一個return

0;的返回語句。

不過，讓我們來深入的學習一下，

這段代碼在C++下無法編譯，因為C++需要明確聲明函數

這段代碼在C的編譯器下會編譯通過，因為在編譯期，編譯器會生成一個printf的函數定義，并生成.o文件，鏈接時，會找到標準的鏈接庫，所以能編譯通過。

但是，你知道這段程序的退出碼嗎?在ANSI-C下，退出碼是一些未定義的垃圾數。但在C89下，退出碼是3，因為其取了printf的返回值。為什么printf函數返回3呢?因為其輸出了’4′,

’2′,’ ’ 三個字符。而在C99下，其會返回0，也就是成功地運行了這段程序。你可以使用gcc的

-std=c89或是-std=c99來編譯上面的程序看結果。

另外，我們還要注意main()，在C標準下，如果一個函數不要參數，應該聲明成main(void)，而main()其實相當于main(…)，也就是說其可以有任意多的參數。

我們再來看一段代碼：

#include

void f( void )

{

static int a = 3;

static int b;

int c;

++a; ++b; ++c;

printf ( "a=%d " , a);

printf ( "b=%d " , b);

printf ( "c=%d " , c);

}

int main( void )

{

f();

f();

f();

}

這個程序會輸出什么?

我相信你對a的輸出相當有把握，就分別是4，5，6，因為那個靜態變量。

對于c呢，你應該也比較肯定，那是一堆亂數。

但是你可能不知道b的輸出會是什么?答案是1，2，3。為什么和c不一樣呢?因為，如果要初始化，每次調用函數里，編譯器都要初始化函數棧空間，這太費性能了。但是c的編譯器會初始化靜態變量為0，因為這只是在啟動程序時的動作。

全局變量同樣會被初始化。

說到全局變量，你知道 靜態全局變量和一般全局變量的差別嗎?是的，對于static

的全局變量，其對鏈接器不可以見，也就是說，這個變量只能在當前文件中使用。

我們再來看一個例子：

#include

void foo( void )

{

int a;

printf ( "%d " , a);

}

void bar( void )

{

int a = 42;

}

int main( void )

{

bar();

foo();

}

#include

int b( void ) { printf (“3”); return 3; }

int c( void ) { printf (“4”); return 4; }

int main( void )

{

int a = b() + c();

printf (“%d ”, a);

}

你知道這段代碼會輸出什么嗎?A) 一個隨機值，B) 42。A 和

B都對(在“在函數外存取局部變量的一個比喻”文中的最后給過這個例子)，不過，你知道為什么嗎?

如果你使用一般的編譯，會輸出42，因為我們的編譯器優化了函數的調用棧(重用了之前的棧)，為的是更快，這沒有什么副作用。反正你不初始化，他就是隨機值，既然是隨機值，什么都無所謂。

但是，如果你的編譯打開了代碼優化的開關，-O，這意味著，foo()函數的代碼會被優化成main()里的一個inline函數，也就是說沒有函數調用，就像宏定義一樣。于是你會看到一個隨機的垃圾數。

下面，我們再來看一個示例：

這段程序會輸出什么?，你會說是，3，4，7。但是我想告訴你，這也有可能輸出，4，3，7。為什么呢?

這是因為，在C/C++中，表達的評估次序是沒有標準定義的。編譯器可以正著來，也可以反著來，所以，不同的編譯器會有不同的輸出。你知道這個特性以后，你就知道這樣的程序是沒有可移植性的。

我們再來看看下面的這堆代碼，他們分別輸出什么呢?

示例一1

int a=41; a++; printf ( "%d " , a);

示例二1

int a=41; a++ & printf ( "%d " , a);

示例三1

int a=41; a++ && printf ( "%d " , a);

示例四1

int a=41; if (a++ < 42) printf ( "%d " , a);

示例五1

int a=41; a = a++; printf ( "%d " , a);

只有示例一，示例三，示例四輸出42，而示例二和五的行為則是未定義的。關于這種未定義的東西是因為Sequence Points的影響(Sequence

Points是一種規則，也就是程序執行的序列點，在兩點之間的表達式只能對變量有一次修改)，因為這會讓編譯器不知道在一個表達式順列上如何存取變量的值。比如a =

a++，a + a++，不過，在C中，這樣的情況很少。

下面，再看一段代碼：(假設int為4字節，char為1字節)

struct X { int a; char b; int c; };

printf ( "%d," , sizeof ( struct X));

struct Y { int a; char b; int c; char d};

printf ( "%d " , sizeof ( struct Y));

這個代碼會輸出什么?

a) 9，10

b)12, 12

c)12, 16

答案是C，我想，你一定知道字節對齊，是向4的倍數對齊。

但是，你知道為什么要字節對齊嗎?還是因為性能。因為這些東西都在內存里，如果不對齊的話，我們的編譯器就要向內存一個字節一個字節的取，這樣一來，struct

X，就需要取9次，太浪費性能了，而如果我一次取4個字節，那么我三次就搞定了。所以，這是為了性能的原因。

但是，為什么struct Y不向12 對齊，卻要向16對齊，因為char d;

被加在了最后，當編譯器計算一個結構體的尺寸時，是邊計算，邊對齊的。也就是說，編譯器先看到了int，很好，4字節，然后是

char，一個字節，而后面的int又不能填上還剩的3個字節，不爽，把char b對齊成4，于是計算到d時，就是13

個字節，于是就是16啦。但是如果換一下d和c的聲明位置，就是12了。

另外，再提一下，上述程序的printf中的%d并不好，因為，在64位下，sizeof的size_t是unsigned long，而32位下是

unsigned int，所以，C99引入了一個專門給size_t用的%zu。這點需要注意。在64位平臺下，C/C++

的編譯需要注意很多事。你可以參看《64位平臺C/C++開發注意事項》。

下面，我們再說說編譯器的Warning，請看代碼：

#include

int main( void )

{

int a;

printf ( "%d " , a);

}

考慮下面兩種編譯代碼的方式 ：

cc -Wall a.c

cc -Wall -O a.c

前一種是不會編譯出a未初化的警告信息的，而只有在-O的情況下，才會有未初始化的警告信息。這點就是為什么我們在makefile里的CFLAGS上總是需要-Wall和 -O。

最后，我們再來看一個指針問題，你看下面的代碼：

#include

int main( void )

{

int a[5];

printf ( "%x " , a);

printf ( "%x " , a+1);

printf ( "%x " , &a);

printf ( "%x " , &a+1);

}

假如我們的a的地址是：0Xbfe2e100, 而且是32位機，那么這個程序會輸出什么?

第一條printf語句應該沒有問題，就是 bfe2e100

第二條printf語句你可能會以為是bfe2e101。那就錯了，a+1，編譯器會編譯成 a+

1*sizeof(int)，int在32位下是4字節，所以是加4，也就是bfe2e104

第三條printf語句可能是你最頭疼的，我們怎么知道a的地址?我不知道嗎?可不就是bfe2e100。那豈不成了a==&a啦?這怎么可能?自己存自己的?也許很多人會覺得指針和數組是一回事，那么你就錯了。如果是

int *a，那么沒有問題，因為a是指針，所以 &a 是指針的地址，a 和 &a不一樣。但是這是數組啊a[]，所以&a其實是被編譯成了

&a[0]。

第四條printf語句就很自然了，就是bfe2e104。還是不對，因為是&a是數組，被看成int(*)[5]，所以sizeof(a)是5，也就是5*sizeof(int)，也就是bfe2e114。

看過這么多，你可能會覺得C語言設計得真扯淡啊。不過我要告訴下面幾點Dennis當初設計C語言的初衷：

1)相信程序員，不阻止程序員做他們想做的事。

2)保持語言的簡潔，以及概念上的簡單。

3)保證性能，就算犧牲移植性。

今天很多語言進化得很高級了，語法也越來越復雜和強大，但是C語言依然光芒四射，Dennis離世了，但是C語言的這些設計思路將永遠不朽。

來源：—C語言plus

總結

以上是生活随笔為你收集整理的c语言受到哪些编程的影响,C语言，一个影响了整个世界的编程语言！的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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