虽然C语言执行速度极快,占用资源极少,但是它使用起来非常麻烦,完全没有 Java、Python、Go、JavaScript、C# 等方便和灵活,会严重拖慢项目的开发进度,所以,通常只有在“不得不”的情况下才会使用C语言。
再说得直白点,就是我没得选了,我才会使用C语言。
C语言的 8 种实际用途:
1. 开发操作系统
这是C语言的初衷,它就是为开发操作系统而生的,UNIX、Linux、Windows 的内核就大量使用C语言。
2. 底层开发
基础组件、核心算法、硬件驱动、通信协议的实现,都离不开C语言。
C语言底层开发举例:
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基础组件:文件系统、进程管理、用户界面(CLI+GUI)
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核心算法:加密/安全算法(MD5、SHA、AES、RSA、SSL)、调度算法(线程/进程调度、内存页面置换)、LZ压缩算法、CRC和海明码等数据校验算法、随机数生成算法(又细分为多种方式)
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硬件驱动:声卡驱动、显卡驱动、网卡驱动、蓝牙驱动、键鼠驱动、扫描仪/打印机驱动、USB驱动
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通信协议:TCP/IP协议族(UDP、DNS、路由选择)、HTTP/HTTPS、SMTP/POP3/IMAP、FTP、SNMP、Bluetooth、NFC
3. 嵌入式系统
C语言是开发嵌入式系统应用程序和驱动程序的最佳选择,因为它能够直接操作机器硬件。
这里所说的嵌入式,是包括单片机的。因为从概念上说,单片机就属于嵌入式领域的一部分。
几个例子:
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家电(空调、自动洗衣机、遥控器)
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汽车(ECU发动机控制单元、BCU车身控制单元、车辆信息检测)
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医疗(心电图仪、血压仪、血糖仪、监护设备)
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智能卡(门禁卡、公交卡、银行卡)
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玩具(遥控汽车、摇摇椅)
4. 开发其它编程语言
有些编程语言的编译器(解释器)和标准库就使用C语言开发,比如 Python、PHP、Rust、Perl。
有些编程语言是在C语言的基础上进行的扩展,比如 C++、Objective-C、Swift、D语言。
由于C语言具有可移植性,适应性强,有时也被用作不同编程语言的中间语言,这样不同编程语言之间就可以共享组件/模块。把C语言作为中间件的编译器有:
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Gambit(Scheme语言的编译器和开发环境)
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BitC(系统级编程语言)
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GHC(Haskell语言的编译器)
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Vala(基于C的语言,创建GNOME桌面程序)
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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很多用途,它可以使用信号处理算法来管理微处理器、微控制器等集成电路。
几个例子:
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无线通信中的调制和解调,包括数字调制解调、射频调制解调。
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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。
6. 音视频处理
C语言的速度非常快,能够快速地对音频和视频数据进行处理。音频和视频数据通常比较大,需要高效的算法和数据结构来处理,而C语言运行速度非常快,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、剪辑、处理和转换等操作。
C语言支持指针和位运算等底层操作,这些操作可以对音频和视频数据进行高效的操作,如数据拷贝、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。
几个例子:
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音频编解码:MP3、AAC、WAV
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视频编解码:H.264、H.265、VP9
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音频处理:音频滤波、均衡器、混响、降噪、语音识别、音频合成
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视频处理:图像滤波、色彩空间转换、运动估计、视频编辑
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媒体库:FFmpeg 和 OpenCV 可以用于编解码、格式转换、滤波、图像处理等
7. 桌面软件开发
也叫 GUI 开发或者 PC 软件开发。
在实际应用中,C语言通常用来开发某些关键模块或者效率模块,而不是开发一个完整的软件。这些模块一般对性能有着很高的要求,同时也关注资源消耗情况,除了C语言也没有其它更好的选择了。
几个例子:
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Office早期版本使用C实现核心功能
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PS早期版本使用C实现核心功能
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CAD和3D建模软件使用C实现渲染和计算功能
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Notepad++、Sublime Text使用C实现核心的编辑功能
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MySQL Workbench和SQL Server Management Studio数据库客户端软件,使用C语言来实现数据库连接、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,它的性能直接影响整个应用程序的运行效率,所以必须使用一种高效的语言进行开发。
使用C语言开发的数据库有:MySQL、SQLite、PostgreSQL、Oracle Database、Microsoft SQL Server。
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