你腦袋的C更新了嗎？

對於C語言，你停留在哪個版本呢？K&R C？ANSI C還是ISO C？以前想學C時，或者現在開始想學C時，別人會建議你看哪本書呢？K&R的《The C Programming Language》？是的！這是經典好書，只是在這本之後，你腦袋的C更新了嗎？

C的歷史更迭

身為程式設計者，無論是從哪個語言開始入門，隨著能力與經驗的增長，或多或少地，都會聽過或甚至遇到得接觸C語言的場合，原因不需要在這邊贅述，在網路上，可以找到一萬個要學習C語言的理由，我的第一個程式語言就是C語言，儘管當初學得不好，現在工作上常用到的語言，也不是它，然而，每隔一段時間去回顧一下C語言，仍舊會帶來不少的啟發與收穫。

由於日前玩了一陣子Arduino開發板，後來接觸Go語言，而最近在玩Python時，想瞭解一下如何使用Python包裝C程式庫，這些都免不了都要回顧一下C語言。

在我的印象中存在著「相較於現代的其他語言，C的語法集相對來說已經是少了，複習一下並不難」，於是，打開了我留下的文件，然而，在回顧與練習其中程式碼的同時，編譯器很認真地給了我一堆警訊，就像是在大聲地對我嚷嚷著「你的C到底是停在哪個年代了」。

是啊？停在哪一個年代了呢？C語言的首次發展，是在1969年到1973年之間，而K&R的《The C Programming Language》被公認為非正式C語言標準的時間，是在我出生後的三年；1989年C語言被美國國家標準協會（ANSI）標準化，這個版本被稱為C89，也就是我在學校時，初次學習C語言的版本；1990年國際標準化組織（ISO）對ANSI C做了些許修改，規範了國際標準的C語言，這個版本又被稱為C90。

印象中出社會後看的幾本C語言書籍，都是以C90為主，就算是近幾年偶而翻閱市面上的新書，也多半沒有太多變化，對我來說，C語言彷彿是被時光凍結了，直到最近翻閱了《21世紀新語言》第二部份有關語言的內容，才突然有了被解凍的感覺。

在ANSI/ISO的標準確立後，C語言的規範確實有段時間沒有大的變動，直到1999年ISO發表了被稱為C99的規範，ANSI於隔年2000年採用了此標準，不過，這個版本，並沒有引起Microsoft或Borland等大廠商的興趣，而開放原始碼界大老們也覺得尚不成熟，因而未被廣泛接受。

這段時間如果不是以C語言為主要工作語言的人，腦中的C，應該都是處於未更新的狀況。

到了2011年12月8日，ISO正式發布了新的C語言的新標準C11，其中，刪除了gets()函式，這也就是日前回顧C語言之時，編譯器會塞給我一堆警訊的原因之一。

啟動腦袋更新的一些特性

如果想知道C99、C11有哪些新特性，維基百科上〈C語言〉條目就條列了許多特性，當然，想要全面瞭解而不要有其他誤差資訊的話，最好的方式是閱讀ISO 9899:1999與ISO/IEC 9899:2011規格書，不過，想要快速地更新一些實用特性的話，可參考《21世紀新語言》第二部份有關語言的內容。

例如，main函式不需要特別加上return了，從C99開始，若最後沒加上return 0，編譯器就會這麼假設；宣告變數也不再像C89那樣，必須在區塊的開頭，例如，現在可以在for迴圈的宣告區宣告變數，這可以減輕程式碼撰寫時維護變數的負擔；如果需要動態大小的陣列，也不一定要使用malloc，C99之後已經可以根據變數來決定陣列大小了。

若想進一步地瞭解C99的其他特性，可參考《C programming: A Modern Approach, 2nd Edition》，其中針對C99的特性部份，有特別標示出來，例如，陣列初始時，Designated initializers的特性，可以指定特定索引處元素之值，其他未指定部份給予預設值，像是int a[15] = {[2] = 29, [9] = 7, [14] = 48};這行，會將索引2設為29、9設為7、14設為48，其他索引處預設為0。

C99支援了long long、long double _Complex、float _Complex等類型，如果含括（include）stdint.h，可以使用明確長度的整數類型，像是int8_t、int16_t、int32_t、uint64_t等，這讓我聯想到Go語言中int8、int16、int32、uint64等預定義型態，隨著被更新的知識增加，感覺腦袋中對C語言的印象，也開始有了現代感。

gcc與clang

既然對C語言也開始有了現代感，那麼，它有沒有……嗯……lambda、closure之類的東西呢？

C語言的函式指標，雖然可以做到現代語言一級函式中的一些效果，然而，使用上並不是那麼方便，我在搜尋這類特性的時候，找到了相關的文件談到，可以在函式中宣告函式，而這個特性不錯，雖然無法建立匿名函式，不過，搭配了函式指標之後，確實可以模擬closure的一些效果，像是將目前函式中的一些變數，帶到另一個被呼叫的函式之中，而不用透過參數來傳遞。

不過，這是gcc的擴充功能，並不是C99或C11的一部份，如果想瞭解這類的擴充特性，在Linux C程式設計的這類書籍中，會比較常見到，而根據我搜尋到的文件指出，如果想要瞭解Linux核心程式碼，對這類擴充就有熟悉的必要性。

雖然開發者多半知道有gcc，然而，就目前這個時間點來看，gcc有個強大對手——clang。這個專案是2005年由蘋果電腦發起，目前亦是主流編譯器之一，FreeBSD 10就將預設的編譯器從gcc換成clang。在瞭解clang特性的過程中，block這個擴充語法吸引了我，使用起來就像是匿名函式，不過，變數生命周期的行為上，並沒有closure的功能，然而，可以實作類似以下的foreach程式碼：

foreach(^(int n) {
    printf("%d\n", n);
}, arr, 5);

儘管有時標準走在實作之前，而有時實作會走在標準之前，然而使用了擴充語法，就意味著得注意相容性，除非你非常熟悉C語言的規格，否則在分辨哪個版本支援的語法或擴充，有時是個困難。

藉由工具會是比較好的方式，例如，gcc可以透過-std來指定使用c89、c99甚至c11標準，使用-W、-Wall（all -W options）來產生必要的警訊，如果想要更嚴格地遵守標準，可以指定-pedantic，這可以令編譯器拒絕非標準特性。

讓腦袋裝入現代原則

在這篇〈How to C in 2016〉文件中，一開始就說的很好：「如果能避免的話，C的首要原則就是不要寫C，如果一定要寫C，務必遵守現代原則。」文中也指出，許多人在不同的時期學習C，然後，知識就停滯不前了，然而，最重要的是，別讓C的開發，停在80/90年代學到的東西。

正如《C Programming: A Modern Approach, 2nd Edition》中寫到的，在現在這個年代，想要有效率地使用C語言，可以學習的有：如何避免語言缺陷、善用相關工具、利用現代的程式庫、採用適當的慣例、使用標準C而不是傳統的C、注意到可移植性的問題等。

如果你曾經學習過C，而且好一陣子沒用了，記得更新一下腦袋，如果你正想著下一門語言該學些什麼，接觸C是個不錯的選擇，此時，記得剛剛這幾個建議，現在已經是2016了，學些有現代感的C吧！因為，無論你是這兩種情況中哪一個，必然都有許多的啟發！