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C语言有几个版本 ?以及各个版本的异同

到目前为止C语言的版本并不多,在开发中首先也是要确定使用哪个版本的C语言,各个版本的特性的也不尽相同,对C语言的版本不了解会造成开发中各种困惑,例如使用linux中的头文件和使用GCC编译代码时都需要注意C语言的版本选择,下面讨论一下C语言各个版本的发展和差异。

一、C语言第一个标准版本:ANSI/ISO C标准C89/C90

C语言刚开始发展的时候,并没有C标准,使用C语言开发比较依赖库,一般来说UNIX提供的C库为标准库(C语言就是在设计UNIX系统开发的)。后来C语言应用得越来越广泛,美国国家标准协会(ANSI)在1983年开发了一套新标准,并于1989年发布,ANSI C标准定义了C语言及其标准库,国际标准组织(ISO)于1990采用了这套标准,所以ANSI C和ISO C是同一套标准,简称ANSI/ISO标准,这是我们常见的C89标准,也叫做C90标准(通常C标准会称为ANSI C),所以第一个C标准又称为C89/C90。一般来说,对于C版本的称呼为C标准(Standard)会更好区分C语言的各个版本,因为我们编译C程序的时候可能会需要指定C标准参数,例如:-std=c90,-std=gnu99,-std=c11等。

二、C语言标准之C99标准

1994年,ANSI/ISO联合委员会修订C标准,并发布C99标准,与C90兼容,该版本的目标主要是实现国际化、弥补缺陷和提高计算实用性,C99中新增的主要特性有:增加restrict用于指针的类型修饰符;增加inline内联关键字;增加bool布尔数据类型,以及true和false;增强数组功能,如可变长数组;for语句可以在初始化部分定义一个或多个变量;复合复制;新增库,如支持更复杂的算法等等。

三、C语言标准之C11标准

C11标准在2011年发布,该版本改进Unicode支持、使用新的_Generic关键字的类型泛型表达式,跨平台多线程API(threads.h)以及核心语言和库(stdatomic.h)中的原子类型支持。但是在C语言开发领域,很多厂家对C99和C11支持得不是很好,C89标准很长时间都是使用的主流标准版本,使用新版本特性通常需要在编译的时候给编译器指定C版本编译参数,如-std=c99,同时也要注意目标平台是否支持使用的C标准。

1987年,Brian Kernighan 和 Dennis Ritchie合著的The C Programming
Language 第1版是公认的C标准。它定义了c语言,但没有定义c库。它不是官方的标准。

ANSIC/C89

这个标准化的工作在美国国家标准局(ANSI)的框架中进行(1983-1988),最终结果是1988年10月颁布的ANSI标准X3.159-1989,也就是后来人们所说的ANSIC标准。由这个标准定义的C语言被称作ANSI C。
ANSI C标准很快被采纳为国际标准和各国的标准。国际标准为ISO/IEC9899-1990,中国国家标准GB/T 15272-94是国际ISO标准的中文翻译。
国际标准化组织(ISO)采用了这套C标准,因此ISO C和ANSI C是完全相同的标准。
ANSI于1989年批准该标准,因此通常称之为C89。
ISO于1990年批准该标准,因而又有C90的叫法。

C99

C99 (以前称为C9X )是ISO / IEC 9899:1999的非正式名称,在1999年推出,被ANSI于2000年3月采用。它是C编程语言标准的过去版本。 它扩展了以前的版本( C90 ),增加了语言和标准库的新功能,并帮助实现更好地利用可用的计算机硬件,如IEEE 754-1985浮点运算和编译器技术,最主要的增强在数值处理上。 2011年发布的C编程语言标准的C11版本取代了C99。

C11

C11标准是 ISO/IEC 9899:2011 – Information technology — Programming languages — C 的简称[1],曾用名为C1X。

C11标准是C语言标准的第三版,前一个标准版本是C99标准。2011年12月8日,国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC) 旗下的C语言标准委员会(ISO/IEC JTC1/SC22/WG14)正式发布了C11标准[2]。

C11标准的最终定稿的草案是免费开放的,为N1570?[3]??,但是正式标准文件需要198瑞士法郎[2]。

当前,支持此标准的主流C语言编译器有:GCC、Clang、Intel C++ Compiler等。

C语言各个版本的异同

ANSI C 对 K&R C 的修订

对于源文件内部的标识符,有效的最小长度扩充到31个字符。文件间连接时,标识符的最小有效长度仍然为6个字符。(许多实现都支持更大的长度)

增加了几个新关键字:void,const,volatile,signed,enum。抛弃了老关键字entry。

在换意字符 \ 之后写非规定的序列,其作用确定为无定义。

规定8和9都不是八进制数的合法字符。

引进了数的后缀字符:整数的U和L,浮点数的F和L。

规定连续出现的字符串常量将被拼接在一起。

引进了“宽字符”的概念。

将字符也确定为带符号(signed)和不带符号(unsigned)的。

丢弃了long float(原来作为double的同义词)。

引入了void类型,用 (void*) 表示通用指针的类型(过去人们通常用 (char*))。

对算术类型规定了最小表示范围。要求每个C语言系统用头文件(;和;)说明实现中的具体规定。

引进了枚举定义enum。

采用了来自C++的类型修饰符,如const。

规定字符串常量是不可修改的。

改变了算术类型的隐含转换规则。

删去了一些过时赋值运算符,如 =+。规定赋值运算符都是基本单词,如 += 之间不能有空格分隔。

引进了与一元 – 运算符对应的一元 + 运算符。

指向函数的指针可以直接放在函数调用的位置,不必显式地写间接操作。

允许结构地整体赋值,作为函数参数和返回值传递。

允许将取地址运算符作用于数组,得到的是指向有关数组的指针。

标准规定 sizeof 运算符的返回值为 size_t 类型(某个无符号整型),这一类型在标准头文件;里定义。同时在那里定义的还有 ptrdiff_t 类型,它是指针减运算的结果类型。

规定取地址运算符不能作用于 register 变量。

规定移位表达式的类型为其左运算对象的类型。

允许建立指向过数组末元素一个位置的指针,以及对它的算术运算和关系运算。

(从C++)引进了包含参数类型的函数原型概念,引进了变长参数表函数的概念。仍允许老的形式,但仅仅是作为过时形式保留。

标准规定任何局部声明的作用域仅仅是当前的块(复合语句)。

规定函数参数作为加入函数体(复合语句)的声明,因此不能用变量声明去覆盖。

有关名字空间的规定:所有结构、联合和枚举标记在一个名字空间里,标号是另一个名字空间。

联合变量在定义时也可以初始化,规定初始化其第一个成分。

自动结构、联合和数组也可以初始化,但限制其初始化方式(其中只能包含常量表达式)。

带大小描述的字符数组也可以用大小与之相同的字符串常量初始化(结束的 \0 被删除)。

开关语句的控制表达式和case标号可以是任何整型的(包括字符类型)。

C11相比C99的变化

对齐处理操作符 alignof,函数 aligned_alloc(),以及 头文件
_Noreturn 函数标记,类似于 gcc 的 attribute((noreturn))。
_Generic 关键词,有点儿类似于 gcc 的 typeof。
静态断言( static assertions),_Static_assert(),在解释 #if 和 #error 之后被处理。
删除了 gets() 函数,C99中已经将此函数被标记为过时,推荐新的替代函数 gets_s()。
新的 fopen() 模式,(“…x”)。类似 POSIX 中的 O_CREAT|O_EXCL,在文件锁中比较常用。
匿名结构体/联合体。
多线程支持,包括:_Thread_local,头文件 ,里面包含线程的创建和管理函数(比如 thrd_create(),thrd_exit()),mutex (比如 mtx_lock(),mtx_unlock())等等。
_Atomic类型修饰符和 头文件
带边界检查(Bounds-checking)的函数接口,定义了新的安全的函数,例如 fopen_s(),strcat_s() 等等。
改进的 Unicode 支持,新的头文件 等。
新增 quick_exit() 函数,作为第三种终止程序的方式,当 exit() 失败时可以做最少的清理工作(deinitializition)。
创建复数的宏, CMPLX()。
更多浮点数处理的宏 。
struct timespec 成为 time.h 的一部分,以及宏 TIME_UTC,函数 timespec_get()。

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Posted in C语言教程

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