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整理 | Carol

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

很多人認為，C 語言是一門“古董”語言。也有不少人認為，它沒有 Python 簡潔，沒有 Java 安全，甚至有可能要退出歷史舞臺。而事實上，時至今日，C 語言憑借其在不同編譯環(huán)境的穩(wěn)定性、可移植性、快速的運行速度，仍在多個領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

首先，Unix 就是用 C 語言編寫的。雖然最初 Unix 采用的是匯編語言，但是 Unix 早在 1973 年就用 C 語言進行重寫，這使得 Unix 在不同的機器上更具可移植性，并有助于其變得流行。如果沒有重寫的 Unix，那么我們今天使用的所有操作系統(tǒng)——Linux，MacOS X，Android，iOS，Chrome OS 都可能不會存在。

而除了操作系統(tǒng)以外，Oracle 數(shù)據(jù)庫、MySQL 等數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也都是由 C 語言編寫。雖然他們中的大多數(shù)數(shù)據(jù)庫后來又用 C++重寫，但這也代表它們都是 C 的直系后裔。

即使你一直使用的是 Python，那你也從未停止使用過 C 語言：如 CPython 。CPython 是特指 C 語言實現(xiàn)的 Python，也就是最原始版本的 Python。當我們從 Python 官方網(wǎng)站下載并安裝好 Python 后，直接獲得了一個官方版本的解釋器：CPython。這個解釋器是用 C 語言開發(fā)的，所以叫 CPython。在命令行下運行 Python 就是啟動 CPython 解釋器。CPython 是使用最廣的 Python 解釋器。教程的所有代碼也都在 CPython 下執(zhí)行。

之所以使用 CPython 這個詞，是因為 Python 語言從規(guī)范到解釋器都是開源的，任何人都可以通過編寫 Python 語言解釋器，比如 Jython，就是 Java 版的 Python，還有燒腦的 PyPy，則是使用 Python 把 Python 再實現(xiàn)了一遍。

簡而言之，C 語言簡直是無處不在。但是被廣泛應(yīng)用的 C 語言的誕生，卻不是輕易就成功的。相反，它是一個長期失敗的產(chǎn)物。

在業(yè)內(nèi)，大家所熟悉的、被稱為“C 語言之父”的或許是這位：Dennis Ritchie。

Dennis Ritchie（丹尼斯·里奇），同時也是 Unix 之父

當然，Dennis Ritchie 的成就是不可磨滅的，他將 C 語言帶到世界面前，其影響力在今日依舊巨大。Dennis Ritchie 的合作伙伴 Brian Kernihan（布萊恩·克尼漢）曾這樣評價他：牛頓說他是站在巨人的肩膀上，如今，我們都站在 Ritchie 的肩膀上。

但今天的主人公卻并不是 Ritchie。因為在 Ritchie 之前，曾有一位學校教師，如果非要追溯源頭，那么他應(yīng)該才算是創(chuàng)造 C 語言的第一人。

可以這么說，如果這個世界上沒有這位喜歡在假期里編程的教師，可能世界上也就不會有 C 語言。

一位和艾倫 · 圖靈是朋友的教師

今天的主人公，就是 Christopher Stratchey（克里斯托弗·斯特拉奇），Strachey 于 1916 年出生于英格蘭一個家境比較顯赫的家庭，也曾在諾福克格雷沙姆學校和劍橋國王學院接受教育。

1938 年 10 月，是他在劍橋國王學院學習的第四年，面臨畢業(yè)的 Strachey 卻似乎由于長期忽視學習，僅從及格分數(shù)線上低空飄過，驚險地獲得了畢業(yè)證。雖然順利畢業(yè)了，但這樣的結(jié)果也令他想要獲得研究獎學金的希望化為泡影。

即使 Strachey 家庭條件還不錯，也還是要面臨來自現(xiàn)實的壓力。1939 年 8 月，為了養(yǎng)活自己，Stratchey 接受了 STC (Standard Telephones and Cables Limited) 的物理學家職位，拿著平均每周 4 英鎊的酬勞，開始在倫敦 STC 的開發(fā)實驗室工作。

在 STC 期間，Strachey 大部分時間都在研究厘米雷達閥的理論設(shè)計，主要是推導出閥門參數(shù)的分析公式和它的實驗驗證。他的數(shù)學工作涉及微分方程的積分，其中一些特別棘手，因此，Strachey 與同事開始使用微分分析器獲得數(shù)值解。

后來，Strachey 開始把這次使用計算機的經(jīng)歷看作是一個轉(zhuǎn)折點，他對計算機的興趣在這個時候才被激發(fā)起來。

1944 年 7 月，在 STC 已經(jīng)工作了 5 年的 Strachey 突然被調(diào)往倫敦的 STC 無線電部門工作，這是一項與電氣和機械設(shè)計有關(guān)的工作。突如其來的調(diào)動讓 Strachey 很不適應(yīng)，同時他也發(fā)現(xiàn)，這活兒比理論工作更不合自己的口味，而且認為這種氛圍“相當狹隘和骯臟”。

確定了內(nèi)心的想法后，Strachey 迅速從 STC 辭職。一年后，也就是 1945 年 10 月，他開始在英國圣埃德蒙進修"physics-cum-mathematics" 碩士學位。

從圣埃德蒙畢業(yè)之后，通過多次申請，他終于在英國哈羅公學（Harrow School，英國歷史悠久的著名公立學校之一）獲得了一個教師職位，并于 1949 年春天離開了圣埃德蒙學院。

Strachey 于 1949 年 9 月開始在哈羅學校任教，在校任職期間，Strachey 經(jīng)常與組織社團和俱樂部一起表演、搞活動，由于在圣埃德蒙時自學過巴松管，Strachey 還加入了學校的管弦樂隊。可以說，在這樣忙碌的“教學”氛圍中，Strachey 對計算的興趣在離開 STC 后基本上處于休眠狀態(tài)了。

他第一次接觸存儲程序計算機是在 1951 年 1 月，當時一個共同的朋友向他介紹了國家物理實驗室 (NPL) 的邁克·伍德格( Mike Woodger )，由于這一場相識，讓之前沉迷于文藝表演的 Stratchey 在國家物理實驗室的 Pilot ACE 上度過了他的學校假期。值得一提的是，這是第一臺配備 Alan Turing 自動計算引擎的計算機。

Stratchey 在這個特殊的假期里開始了他的研究，而他的目的是：希望教會計算機如何下棋。這在計算機主要用于快速求解方程的時代是一件匪夷所思的事。

然而，由于 Pilot ACE 沒有完成這項工作所需的存儲容量，他的第一次嘗試沒有成功。第二年春天，Stratchey 學習了剛安裝在曼徹斯特大學的費蘭蒂 Mark I 計算機。這臺機器的存儲空間比 Pilot ACE 大得多，相應(yīng)地，Strachey 的編程范圍也更大。更巧的是，Alan Turing （艾倫·圖靈）當時正是曼徹斯特大學計算機實驗室的助理主任，并為這臺機器編寫了程序員手冊。

而 Strachey 恰好是 Alan Turing 在國王學院的老朋友，順理成章地，Strachey 獲得了一份程序員手冊副本。

1951 年 7 月，Strachey 第一次訪問了Manchester Mark I Computer（第一臺存儲程序數(shù)字計算機）。當 Strachey 解釋了他“希望教會計算機如何下棋”的想法時，Alan Turing 表示這個想法很有趣，并提出另一個可能：讓機器模擬自己，并以這種方式為劍橋大學的 EDSAC （電子延遲存儲自動計算器，Electronic Delay Storage Auto-matic Calculator）開發(fā)解釋性跟蹤例程。

Manchester Mark I ，圖片來源：britannica.com

Strachey 被這個想法吸引了，暫時將原本的計劃擱置一邊，先著手實現(xiàn) Alan Turing 提出的這個可能性。最終，Strachey 設(shè)計的跟蹤程序大約有 1,000 條指令，這是迄今為止為機器編寫的最長的程序。

通過上面的敘述，相信大家對 Strachey 的計算機水平已經(jīng)有了一定的了解，那么 Strachey 的故事先介紹到這里，接下來向讀者介紹 3 個新的人物。

三個 David 想要一種新語言

60 年代，劍橋大學準備購入一臺新電腦。劍橋想為這臺全新的計算機設(shè)計一個新的操作系統(tǒng)，而另外三位劍橋大學的研究員 David Hartley, David Wheeler 和 David Barron 則有更進一步的想法。三位 David 想要創(chuàng)造一門全新的編程語言，并由此來開發(fā)新的操作系統(tǒng)。

開發(fā)一門新語言，這一聽就非常有趣！自信的大衛(wèi)們認為自己可以輕松創(chuàng)造出更好的語言，因此并沒有做好前期的需求調(diào)研工作。他們沒有向未來的用戶詢問舊語言的優(yōu)缺點，也沒有做好項目規(guī)劃，就這樣開工了。

他們還為這門即將誕生的新語言起了一個響當當?shù)拿?CPL，Cambridge Programming Language 的縮寫。多年以后，Hartley 指出，試圖創(chuàng)造一種新語言是“一個愚蠢的想法”。

如果決定開發(fā)一種新語言是一個愚蠢的想法，那么選擇讓 Strachey 來監(jiān)督這個項目更是“一個愚蠢的決定”。雖然他的計算能力不容置疑，但他似乎不是一個好的項目經(jīng)理，他對這個項目十分熱愛，以至于根本無法確定優(yōu)先級。因此，這個由 Strachey 帶領(lǐng)的開發(fā)團隊只關(guān)注開發(fā)過程中的小問題，有決定性價值的大問題卻無人問津。很快，CPL 就被戲稱為 Christopher 的編程語言。在 Stratchey 的堅持下，團隊專注于設(shè)計 CPL 的所有小細節(jié)，導致 CPL 變得過于復雜，難以實現(xiàn)。甚至當他們想為這門語言編寫一個編譯器時，發(fā)現(xiàn)生成的機器代碼效率過于低下，導致他們不得不放棄。

但這個故事還沒有結(jié)束。

C語言成功了！

1967 年，Martin Richards 加入了 CPL 團隊并開始著手簡化它。當然，那個時候他的目標是獲得一些能夠產(chǎn)生良好編譯器和高效機器代碼的東西。這就是 Richards 從 CPL 中開發(fā) BCPL — Basic CPL 的初衷，在某種程度上，這可以算得上是一種新語言——這也就意味著承認舊 CPL 慘遭失敗。

與此同時，貝爾實驗室（AT&T Bell Laboratories）的研究員 Kenneth Lane Thompson 閑來無事，手癢難耐，想玩一個他自己編的，模擬在太陽系航行的電子游戲——Space Travel。他背著老板，找到了臺空閑的小型計算機——PDP-7。但這臺電腦沒有操作系統(tǒng)，而游戲必須使用操作系統(tǒng)的一些功能，于是他著手為 PDP-7 開發(fā)操作系統(tǒng)。后來，這個操作系統(tǒng)被命名為——UNICS（Uniplexed Information and Computing Service）。

1969 年，Thompson 以 BCPL 語言為基礎(chǔ)，設(shè)計出很簡單且很接近硬件的 B 語言（取 BCPL 的首字母），并且用 B 語言寫了初版 UNIX 操作系統(tǒng)（叫 UNICS），兩年后，同樣酷愛 Space Travel 的 Richards 為了能早點兒玩上游戲，加入了湯普森的開發(fā)項目，合作開發(fā) UNIX。他的主要工作是改造 B 語言，使其更成熟。

1972 年，Richards 在 B 語言的基礎(chǔ)上最終設(shè)計出了一種新的語言，他取了 BCPL 的第二個字母作為這種語言的名字，這就是 C 語言。

C 語言終于誕生了！C 最終以這樣奇妙迂回的方式成功了。雖然前教師 Strachey 把很多事情復雜化了，從而開始了一連串的失敗。但是沒有這些，C 甚至可能還沒有被發(fā)明出來。

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