K&R C C90,C99的改进

 C语言是C++的子集，C++是C语言的超集。C++是在C语言的基础上，添加了面向对象和泛型编程的功能后，扩展而成的。

1）起源

1970年，AT&T贝尔实验室的Ken Thompson和Dennis Ritchie等人在DEC公司的PDP-7小型机上开发出了Unix操作系统，Dennis Ritchie以B语言为基础，参考了Algol68，于1972年设计出了C语言。1973年他们用C语言重写了Unix，

2）K&R C
开始的很多年，C语言没有国际标准，只有一个事实标准K&R C。直到1989年和1990年，才分别推出了ANSI C和ISO C（C89或C90）；1999年ISO又推出了第2版（C99）。

4）C89/C90标准
标准的指导原则是：

l 相信程序员；

l 不妨碍程序员做需要完成的事情；

l 让语言保持短小简单；

l 只提供一种方法来执行一种操作；

l 使程序运行速度快，即使不能保证其可移植性。（不追求定义的抽象统一，更优先考虑运行效率）

标准C对K&R C的主要改变是，增加了函数原型（prototype），强调对函数的输入参数进行严格的类型检查；并补充定义了C语言的标准函数库。

函数原型的类型检查是指：在编译时，对调用函数的实参和函数定义时的形参的类型是否一致，进行严格的检查。目的是减少程序纠错的难度（这类问题在运行时很难查出），同时保证运行的安全和稳定性（避免函数调用栈溢出）。

例如：

u K&R C：（过时的）

power(); // 函数的前向声明

power(x, n) // 函数定义

int x, n;

{

……

}

int p = power(3) * power(3.9, 5.4); // 使用（编译可通过，运行时产生逻辑错误）

u C89/C90：（推荐的）

int power(int x, int n); // 函数声明1（函数原型）

int power(int, int); // 函数声明2（函数原型）

int power(int x, int n) // 函数定义

{

……

}

int p = power(3) * power(3.9, 5.4); // 使用（编译不能通过，错误：第1个调用

// 的参数太少、警告：第2个调用的参数自动转换为(3, 5)）

l C89/C90对K&R C的其它改变有：

n 删除了关键字：entry（条目/入口）

n 增加了关键字：const（常型变量）、enum（枚举类型）、signed（有符号的，例如signed char）、void（空/无，可用于函数返回值和形参、通用指针类型）、volatile（易变变量，防止编译器错误的优化）

n 传递结构：允许将结构本身作为参数传递给函数（原来只允许传地址）

n 函数原型：增加了函数原型（便于编译器进行类型检查）

n 增加了预处理指令：#elif（else if）、#error（错误，强制编译停止）、#line（修改当前行号和源文件名）、#pragma（附注/编译指令，编译器定义的与实现有关的指令）

n 定义了固有宏：__LINE__（当前行号）、__FILE__（源文件名）、__DATE__（当前系统日期）、__TIME__（当前系统时间）、__STDC__（标准C版时为1）

5）C99标准
（1）修订目标
C99保持了C语言的本质特性，C继续是一种短小、清晰和高效的语言。C99并没有增加新的本质特性，但是为了满足新的需要，也进行很多小的修订。

l C99主要的修订目标有三点：

n 支持国际化编程，引入了支持国际字符集Unicode的数据类型和库函数；

n 修正原有版本的明显缺点。如整数的移植方法，例如int8_t、int16_t、int32_t和int64_t等类型；

n 针对科学和工程的需要，改进计算的实用性。例如添加了复数类型和新数学函数。

（2）具体修改
l C99对C89/C90的具体修改有：

n 增加了C++的//注释风格：原来C语言之支持多行注释：/*……*/，C99现在也识别单行注释：// ……

n 增加了关键字：inline（内联函数）、restrict（限制）、_Bool（布尔类型）、_Complex（复数）、_Imaginary（虚数）

u 内联函数（inline）：链接时不是进行函数调用而是嵌入函数体代码（可减少调用的时间开销，适用于要求运行速度快的小型函数）

u restrict：只能用于指针，表明该指针是数据对象的唯一且初始的方式（不是通过指针的赋值运算另外来得的），便于编译器进行代码优化。

附注：微软公司VC扩展的restrict，是让编译器限制别名（如用typedef定义的）的使用，必须类型名完全一致（只是类型等价还不够）时，类型检验才能通过

u _Bool：布尔类型，为整数类型，一般用1（或非0）表示真、用0表示假。如果包含了C99新增加的标准库头文件stdbool.h，则可以用bool来代替_Bool，并可使用true和false，从而与标准C++兼容

u 复数和虚数类型：

l 如果包含了C99新增加的标准库头文件complex.h后，就可以用complex来代替_Complex、用imaginary来代替_Imaginary

l 有三种复数和虚数类型：float _Complex、double _Complex、long double _Complex；float _Imaginary、double _Imaginary、long double _Imaginary

l 在C99内部，是用二元数组来实现复数的，第一个数组元素为实部、第二个数组元素为虚部

l 可以用实数和（定义在complex.h中的）I来初始化一个复变量。例如：

#include <complex.h>

double complex z = 6.0 – 8.5 * I, w = 3.0, u = 4.0 * I;

C99的关键字（Keywords）（共37个）

auto
enum
restrict
unsigned

break
extern
return
void

case
float
short
volatile

char
for
signed
while

const
goto
sizeof
_Bool

continue
if
static
_Complex

default
inline
struct
_Imaginary

do
int
switch

double
long
typedef

else
register
union

其中：黑色的为K&R C原有的关键字，绿色的为C90添加的关键字，红色的为C99新增的关键字。（C90删除了K&R C的关键字entry）

n 增加了数据类型：(unsigned) long long [int]（64位整数）（对应的打印输出格式为%lld或%llu）
n 定义了可移植整数类型：因为同一整数类型，在不同字长的计算机系统中，可能位数不一样，这给移植带来了问题。因此，C99在新增加的头文件inttypes.h中定义了已有整数类型的一些别名，便于程序移植。例如：int8_t、int16_t、int32_t、int64_t，uint8_t、uint16_t、uint32_t、uint64_t；intptr_t、uintptr_t。以及表示对应类型常量的方法，例如INT8_C(128)、INT32_C(1234)。

n 增加了预定义宏：C99新加了两个预定义宏：__STDC_HOS