1.1　开发环境搭建

1.1.1　C语言的那些事

在搭建开发环境之前，这里先讲一个故事。C语言为什么叫C语言呢？其实是因为先有高级语言ALGOL 60（简称A语言），后来它经过简化变为BCPL语言（改进后称为B语言），而C语言是在B语言的基础之上发展而来的，所以就称为C语言。因此，世界上的第一个C语言编译器是用B语言编写的。目前，主流的编译器是微软公司的Visual Studio使用的masm编译器和Linux使用的gcc编译器（Mac计算机也使用这个编译器）。学习一堆关于C的版本及标准意义不大，关键是要掌握编译器支持的语言特性。

在接下来的8章中，我们所讲的C程序无论是在Windows上还是在Linux或Mac OS上，都可以编译通过。

1．UNIX

1965年前，计算机并不像今天这样普遍，它不是普通人能用得起的，除非是军事机构或学院的研究机构。当时，大型主机最多能支持30个终端（30个键盘、显示器），其连接方式如图 1.1.1所示。

为了解决终端数量不够用的问题，1965年前后，贝尔实验室加入麻省理工学院和通用电气公司的合作计划，以便建立一套多用户、多处理器、多层次的 MULTICS 操作系统，让大型主机支持300个终端。

1969年前后，该项目进展缓慢，资金短缺，贝尔实验室于是退出了研究。1969年8月，从这个项目中退出的Ken Thompson为了能在实验室中一台空闲的计算机上运行“星际旅行”（Space Travel）游戏，在妻子探亲的1个月时间内，使用汇编语言编写了UNIX操作系统的原型。

1970年，Ken Thompson以 BCPL语言为基础，设计出了很简单且很接近硬件的 B语言（取BCPL的首字母），并且用 B语言编写了第一个UNIX操作系统。

1971年，同样酷爱“星际旅行”游戏的 Dennis M.Ritchie 为了能早一些玩上这款游戏，加入了Ken Thompson的开发项目，合作开发UNIX操作系统。他的主要工作是改造 B语言，因为B语言的跨平台性较差。

1972年，Dennis M.Ritchie 在 B语言的基础上最终设计出了一种新的语言，他以BCPL的第二个字母作为这种语言的名字，这就是 C语言。

1973年初，C语言的主体完成，Ken Thompson和Dennis M.Ritchie（见图1.1.2）迫不及待地开始用它完全重写了现在大名鼎鼎的UNIX操作系统。

2．C语言

在把UNIX操作系统移植到其他类型的计算机上使用时，C语言强大的移植性得以显现。机器语言和汇编语言都不具有移植性，为x86开发的程序，不可能在Alpha、SPARC和ARM等机器上运行。而C程序则可以在任意架构的处理器上使用，只要这种架构的处理器具有对应的C语言编译器和库，将C源代码编译、链接成目标二进制文件后即可运行。

有些读者可能会问，“Java语言的跨平台是怎么一回事？”其实，使用Java语言编写的任何代码，无须修改即可在任何一个平台上运行，因此我们将其称为跨平台语言。C语言的可移植性强，但不能跨平台，为什么？我们所讲的C标准，当然可以通过不同的编译器编译后在任何一个平台上运行。但是C标准除文件操作外，并未涉及操作系统硬件资源的接口，如进程调度、网络通信等，这些接口均是每个操作系统独有的，因此Windows与Linux的这些接口有差异。一旦C程序中使用了这些接口，将代码放到另一个平台上就无法编译通过。那么是不是C语言不如Java语言呢？其实不然，Windows操作系统本身是用C和C++（及少量汇编）语言开发的，Linux是用C（和少量汇编）语言开发的，C语言的执行效率在高级语言中一直位居第一！另外，Java语言及其他脚本语言中没有指针，无法访问物理地址，所以系统中的驱动都要用C或C++语言进行编写。

1.1.2　开发环境安装

在接下来的8章中，我们使用的开发环境为Microsoft Visual Studio 2012（简称VS 2012），也可用VS的其他版本，如VS 2013到VS 2017。读者既可以到网上下载安装包，又可以加入前言中给出的QQ群（其中提供了安装包的分享链接）。为什么要使用VS 2012来讲解C语言呢？因为相对于Linux下的gcc，VS 2012的图形化调试界面清晰直观，对于初学者非常友好。那么为什么不用VS的最新版本呢？因为最新版本中添加了我们学习C语言时暂不相关的其他功能，而我们学习C语言的目的是能够到Linux下进行系统开发，所以不使用最新版本完全没有影响。操作系统为Windows 10的读者，可以选择安装VS 2017，具体使用方法见QQ群中的视频。

下面介绍安装VS 2012的步骤。

（1）在Windows 7操作系统下无法直接打开ISO映像的读者，要先安装DAEMON Tools Lite虚拟光驱（如果计算机中已经安装了其他虚拟光驱，那么也可以使用对应的虚拟光驱）。DAEMON Tools Lite安装包可以到QQ群中下载，或到百度中自行下载。下载DAEMON Tools Lite安装包后，运行安装程序，进入如图1.1.3所示的界面，选择相关选项后，单击“下一步”按钮。

（2）安装完成后，出现如图1.1.4所示的界面，单击左下方带方框的加号按钮添加Microsoft.Visual.Studio.2012.Ultimate.CHS映像。

（3）如图1.1.5所示，在出现的界面中单击三角形按钮载入映像。载入映像后，双击箭头指向的图标，即可打开iso安装包，如图1.1.6所示，双击vs_ultimate即可开始安装。对于无法安装DAEMON Tools Lite虚拟光驱的读者，可以试一下其他虚拟光驱；另外，Windows 10操作系统可以直接解压缩iso安装包进行安装，而不用安装DAEMON Tools Lite虚拟光驱。

（4）在出现的界面中，如图1.1.7所示，选中“我同意许可条款和条件”选项后，单击“下一步”按钮。如果C盘中的可用空间小于10GB，那么建议选择其他盘进行安装。在出现的对话框中，如图1.1.8所示，选中所有选项后单击“安装”按钮开始安装。这里建议在安装过程中不要安装其他软件，以免安装失败（分区是固态硬盘时，可以选择安装的固态硬盘分区，这样启动速度会非常快）。安装完毕后，在出现的界面中，如图1.1.9所示，单击“启动”按钮，出现如图 1.1.10所示的界面，界面中提示输入产品密钥。由于微软社区版对个人免费，因此可在百度中直接搜索Visual Studio Ultimate 2012的密钥，搜索到后复制并粘贴即可。激活成功后，会显示如图1.1.11所示的界面，单击“关闭”按钮。单击按钮后，显示如图1.1.12所示的界面，选中“Visual C++开发设置”选项后，单击“启动Visual Studio”按钮。单击按钮后，需要几分钟的时间进行配置，请耐心等待。

安装VS 2017时，安装过程中会出现如图1.1.13所示的提示界面，选择“使用C++的桌面开发”选项和“通用Windows平台开发”选项。

如果计算机中有固态硬盘，并且空间足够大，那么建议将开发环境安装到固态硬盘上，这样可以提升开发环境的启动速度，对任何集成开发环境其实都是如此（无论是Java还是Python等语言的集成开发环境，安装到固态硬盘上都有助于提升启动速度）。