尽管C语言运行迅速且资源占用小,但其操作复杂,不如Java、Python、Go、JavaScript和C#那样便捷和灵活,往往会减缓项目开发的速度。因此,人们通常只在别无选择时才会选择使用C语言。
简而言之,除非没有其他选项,否则我不会选择C语言。
C语言的八大实际应用:
1. 操作系统开发
C语言最初就是为了操作系统的开发而设计的,UNIX、Linux和Windows的核心部分大量采用了C语言。
2. 底层软件开发
基础组件、核心算法、硬件驱动和通信协议的实现都依赖于C语言。
C语言在底层开发中的应用示例:
基础组件:文件系统、进程管理、用户界面(命令行界面+图形用户界面)
核心算法:加密和安全算法(如MD5、SHA、AES、RSA、SSL)、调度算法(线程/进程调度、内存页面置换)、压缩算法(如LZ算法)、数据校验算法(如CRC和海明码)、随机数生成算法(多种方法)
硬件驱动:声卡、显卡、网卡、蓝牙、键盘鼠标、扫描仪/打印机、USB等驱动程序
通信协议:TCP/IP协议族(包括UDP、DNS、路由选择)、HTTP/HTTPS、SMTP/POP3/IMAP、FTP、SNMP、Bluetooth、NFC等
3. 嵌入式系统开发
C语言是开发嵌入式系统应用和驱动程序的首选,因为它能够直接控制硬件。
这里提到的嵌入式系统包括单片机,因为单片机本质上属于嵌入式系统的一个分支。
一些例子:
家用电器(如空调、洗衣机、遥控器)
汽车电子(如ECU、BCU、车辆信息检测)
医疗设备(如心电图仪、血压计、血糖仪、监护设备)
智能卡(如门禁卡、公交卡、银行卡)
玩具(如遥控车、摇椅)
4. 开发其他编程语言
一些编程语言的编译器(解释器)和标准库是用C语言开发的,例如Python、PHP、Rust、Perl。
还有一些编程语言是基于C语言扩展的,如C++、Objective-C、Swift、D语言。
由于C语言的可移植性和适应性强,它有时也被用作不同编程语言之间的中间语言,以便共享组件/模块。以下是一些将C语言作为中间件的编译器:
Gambit(Scheme语言的编译器和开发环境)
BitC(系统级编程语言)
GHC(Haskell语言的编译器)
Vala(基于C的语言,用于创建GNOME桌面程序)
Squeak(基于Smalltalk的面向对象编程语言)
5. 信号处理
C语言在电气工程领域也有广泛应用,它能够利用信号处理算法来管理微处理器、微控制器等集成电路。
一些应用示例:
无线通信中的调制和解调,包括数字和射频调制解调。
数字信号处理(DSP),包括滤波、频谱分析、时频分析、数字滤波器设计、谱估计等。
6. 音视频处理
C语言的快速性能使其能够迅速处理音频和视频数据。音频和视频数据通常体积庞大,需要高效的算法和数据结构来处理,而C语言的快速运行能力使其能够及时处理这些数据。
C语言提供了丰富的底层库和工具,如FFmpeg、OpenCV等,这些库和工具可以方便地对音频和视频数据进行编码、解码、编辑、处理和转换等操作。
C语言支持指针和位运算等底层操作,这些操作可以高效地处理音频和视频数据,如数据复制、移位、变换等。这些操作对于实现一些高级算法和数据结构非常有帮助。
一些应用示例:
音频编解码:MP3、AAC、WAV
视频编解码:H.264、H.265、VP9
音频处理:音频滤波、均衡器、混响、降噪、语音识别、音频合成
视频处理:图像滤波、色彩空间转换、运动估计、视频编辑
媒体库:FFmpeg和OpenCV可用于编解码、格式转换、滤波、图像处理等
7. 桌面软件开发
也称为GUI开发或PC软件开发。
在实际应用中,C语言通常用于开发某些关键模块或效率模块,而不是整个软件。这些模块通常对性能要求很高,同时也关注资源消耗,除了C语言外,没有其他更好的选择。
一些应用示例:
Office早期版本的核心功能使用C语言实现
Photoshop早期版本的核心功能使用C语言实现
CAD和3D建模软件的渲染和计算功能使用C语言实现
Notepad++、Sublime Text的核心编辑功能使用C语言实现
MySQL Workbench和SQL Server Management Studio数据库客户端软件使用C语言实现数据库连接、查询、管理和界面
8. 数据库开发
数据库是软件领域的基础设施,其性能直接影响整个应用程序的运行效率,因此必须使用一种高效的语言进行开发。
使用C语言开发的数据库包括:MySQL、SQLite、PostgreSQL、Oracle Database、Microsoft SQL Server。
C语言已经存在了好几十年了,已经是爸爸辈的编程语言了,积累的书籍虽然不少,但是经典只有少数。作为一个 80 后老程序员,我想用我的经验给大家推荐几本经典书籍,让小白少走弯路。
1) 54笨鸟——C语言入门教程
既适合对计算机一窍不通的小白,也适合有编程基础的读者,还可以用来进阶。
这是一套网络教程,发布在54笨鸟,由站长亲自编写,这套教程最大的特点是通俗易懂,深入浅出,既适合小白入门,也适合后期进阶。本人就是读了这套教程以后才对C语言有了天翻地覆的认识,觉得以前学得都是垃圾。。。
在线书籍链接:54笨鸟
这本书至今还在不断更新,我认为这是C语言入门的首选教材,吐血推荐,经典中的经典!!!
2) 《啊哈C语言》
适合对计算机一窍不通的纯小白,有编程基础的读者请忽略。
这本书语言幽默,生动形象,通俗易懂,给人耳目一新的感觉,但是这本书非常浅显,并不深入,所以适合纯小白入门,找到门以后也就扔了。
这本书着重于语言艺术,针对纯小白下足了功夫,小学生坐在马桶上都能学会编程。说实话,我非常欣赏作者的创意和用心,国内像这样写书的少之又少,入门的书就应该是这个样子。
3) 《明解C语言》
适合对计算机一窍不通的纯小白,有编程基础的读者请忽略。
日本人的作品,最大的特点是插图很多,生动有趣,让人一目了然。
其实真正的《明解C语言》一共有三部,分别是《明解C语言·入门篇》《明解C语言·中级篇》《明解C语言·实践篇》,遗憾的是图灵公司目前只翻译了入门篇和中级篇,还没有翻译实践篇。
4) 《C Primer Plus》
适合有编程基础的读者,对计算机一窍不通的纯小白请忽略。
畅销 30 余年的C语言入门经典书籍,至今无人能撼动它的地位,它是最符合C语言标准的书籍,作为一名C语言程序员,不收藏一本都觉得自己很水。
但是对于没有计算机基础的小白,这本书就有点蛋疼了,信息量大,涉及的知识面广,书也比较厚,得有耐心才行。
如果你是纯小白,还是推荐阅读《C语言小白变怪兽》《啊哈C语言》《明解C语言》这几本书,等有了一点C语言基础,知道C语言大概讲了什么东西了,再来读《C Primer Plus》收获就非大了,你会感受到满满的干货。
5) 《C程序设计语言,The C Programming Language》
C语言创始人丹尼斯·里奇(Dennis MacAlistair Ritchie)的著作,和《C Primer Plus》并驾齐驱,很难分出伯仲,这两本书都是一样的优秀,都是C语言程序员必须收藏的。
但是,《C程序设计语言》也不太适合纯小白,还是推荐阅读《C语言小白变怪兽》《啊哈C语言》《明解C语言》这几本书,等有基础了再回来看。
《C程序设计语言》和《C Primer Plus》的难度差不多,信息量也差不多,有很多人纠结读哪一本,我的建议是任选其一即可,或者,看了一本以后,另外一本大概浏览一下。