C ist eine imperative und prozedurale Programmiersprache, die der Informatiker Dennis Ritchie in den frühen 1970er Jahren an den Bell Laboratories entwickelte. Seitdem ist sie eine der am weitesten verbreiteten Programmiersprachen.

Die Anwendungsbereiche von C sind sehr verschieden. Sie wird zur System- und Anwendungsprogrammierung eingesetzt. Die grundlegenden Programme aller Unix-Systeme und die Systemkernel vieler Betriebssysteme sind in C programmiert. Zahlreiche Sprachen, wie C++, Objective-C, C#, D, Java, JavaScript, LSL, PHP, Vala oder Perl, orientieren sich an der Syntax und anderen Eigenschaften von C.

Geschichte mini|hochkant=1.1|Ken Thompson (links) und Dennis Ritchie (rechts)

Entstehung C wurde 1969–1973 von Dennis Ritchie in den Bell Laboratories für die Programmierung des damals neuen Unix-Betriebssystems entwickelt. Er stützte sich dabei auf die Programmiersprache B, die er und Ken Thompson in den Jahren 1969/1970 geschrieben hatten – der Name C entstand als Weiterentwicklung von B. B wiederum geht auf die von Martin Richards Mitte der 1960er Jahre entwickelte Programmiersprache BCPL zurück. Ursprünglich war der Name NB („New B“) vorgesehen, daraus wurde schließlich C.Brian W. Kernighan: Die Unix-Story. Geschichtliches Sachbuch über das Computerbetriebssystem Unix. dpunkt.verlag, Heidelberg 2020, S. 97; 254 Seiten. Ritchie schrieb auch den ersten Compiler für C. 1973 war die Sprache so weit ausgereift, dass man nun den Unix-Kernel für die PDP-11 neu in C schreiben konnte.

Weitere Entwicklung K&R C erweiterte die Sprache um neue Schlüsselwörter wie long oder unsigned und führte die von Mike Lesk entwickelte I/O-Standardbibliothek und auf Empfehlung von Alan Snyder den Präprozessor ein.

Standards mini|hochkant=1.1|Die 1978 erschienene erste Auflage von The C Programming Language enthält den ehemaligen inoffiziellen Standard K&R C

C ist eine Programmiersprache, die auf fast allen Computersystemen zur Verfügung steht. Um den Wildwuchs zahlreicher Dialekte einzudämmen, wurde C mehrfach standardisiert (C89/C90, C99, C11). Abgesehen vom 8/16-bit-Mikrocontrollerbereich, wo eigene Dialekte existieren, sind die meisten aktuellen PC-/Server-Implementierungen wie auch aktuelle Mikrocontroller (gcc als C-Compiler!) eng an den Standard angelehnt; eine vollständige Implementierung aktueller Standards ist aber selten. In den meisten C-Systemen mit Laufzeitumgebung steht auch die genormte C-Standard-Bibliothek zur Verfügung. Dadurch können C-Programme, die keine sehr hardwarenahe Programmierung enthalten, in der Regel gut auf andere Zielsysteme portiert werden.

Das Normungsgremium von C ist die ISO/IEC – Arbeitsgruppe JTC1/SC22/WG14 – C, kurz als WG14 bekannt. Die nationalen Standardisierungsorganisationen übernehmen die Veröffentlichungen des internationalen Standards in an ihre Bedürfnisse angepasster Form.

+ Versionen der Sprache C Jahr Name Standard 1969Thompson und Ritchie entwickeln B 1972erste Veröffentlichung von C 1978 K&R C 1987 X/Open-C 1989 1990 ANSI C, C89 ISO C, C90 ANSI X3.159-1989 ISO/IEC 9899:1990 1999 C99, C9X ISO/IEC 9899:1999 2011 C11, C1X ISO/IEC 9899:2011 2018 C17, C18 ISO/IEC 9899:2018 2024 C23, C2X ISO/IEC 9899:2024 ? C2Y

K&R C Bis ins Jahr 1989 gab es keinen offiziellen Standard der Sprache. Seit 1978 galt hingegen das Buch The C Programming Language als informeller De-facto-Standard, welches Brian W. Kernighan und Dennis Ritchie im selben Jahr veröffentlicht hatten.Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie: The C Programming Language. Prentice Hall, Englewood Cliffs NJ 1978, ISBN 0-13-110163-3. Bezeichnet wird diese Spezifikation als K&R C.

Da in den folgenden Jahren die Zahl an Erweiterungen der Sprache ständig wuchs, man sich nicht auf eine gemeinsame Standard-Bibliothek einigen konnte und nicht einmal die UNIX-Compiler K&R C vollständig implementierten, wurde beschlossen, einen offiziellen Standard festzulegen. Nachdem dieser schließlich im Jahr 1989 erschienen war, blieb K&R C zwar noch für einige Jahre De-facto-Standard vieler Programmierer, verlor dann aber rasch an Bedeutung.

ANSI C Im Jahr 1983 setzte das American National Standards Institute (ANSI) ein Komitee namens X3J11 ein, das 1989 seine Arbeit abschloss und die Norm ANSI X3.159-1989 Programming Language C verabschiedete. Diese Version der Sprache C wird auch kurz als ANSI C, Standard C oder C89 bezeichnet.

Ein Jahr später übernahm die International Organization for Standardization (ISO) den bis dahin rein amerikanischen Standard auch als internationale Norm, die ISO/IEC 9899:1990, kurz auch als C90 bezeichnet. Die Namen C89 und C90 beziehen sich also auf dieselbe Version von C.

Nach der ersten Entwicklung durch ANSI und ISO wurde der Sprachstandard für einige Jahre kaum geändert. Erst 1995 erschien das Normative Amendment 1 zu C90. Es hieß ISO/IEC 9899/AMD1:1995 und wird auch kurz als C95 bezeichnet. Neben der Korrektur einiger Details wurden mit C95 internationale Schriftsätze besser unterstützt.

C99 Nach einigen kleineren Revisionen erschien im Jahr 1999 der neue Standard ISO/IEC 9899:1999, kurz C99. Er war größtenteils mit C90 kompatibel und führte einige neue, teilweise von C++ übernommene Features ein, von denen einige bereits zuvor von verschiedenen Compilern implementiert worden waren. C99 wurde im Lauf der Jahre durch drei Technical Corrigendas ergänzt.

C11 Im Jahr 2007 begann die Entwicklung eines neuen Standards mit dem inoffiziellen Arbeitstitel C1X. Er wurde im Dezember 2011 veröffentlicht und ist in der Kurzform als C11 bekannt. Neben einer besseren Kompatibilität mit C++ wurden der Sprache wiederum neue Features hinzugefügt.Sprachdefinition von C11 als ISO-Standard ISO/IEC 9899:2011, veröffentlicht am 8. Dezember 2011.ISO aktualisiert C-Standard. heise online, 22. Dezember 2011.

C18 Diese Norm entspricht der von C11 mit der Ausnahme von Fehlerkorrekturen und einem neuen Wert von __STDC_VERSION__ und wird daher im selben Umfang wie C11 unterstützt. Der Standard wurde im Juni 2018 unter der Norm ISO/IEC 9899:2018 freigegeben.

C23 Diese Version wurde am 31. Oktober 2024 veröffentlicht und enthält umfangreiche Erweiterungen, die teilweise von C++ übernommen wurden (allerdings übernahm auch C++ 20 Features aus C, die dort schon über zwei Jahrzehnten Standard waren).

C2Y Seit Januar 2024 ist eine Weiterentwicklung von C unter dem Namen C2Y im Gange. Es wird angestrebt, diese Version in diesem Jahrzehnt zu finalisieren.

Verwendung mini|The C Programming Language

Trotz des eher hohen Alters ist die Sprache C auch heute weit verbreitet und wird sowohl im Hochschulbereich als auch in der Industrie und im Open-Source-Bereich verwendet.Rolf Isernhagen, Hartmut Helmke: Softwaretechnik in C und C++. Das Kompendium. Modulare, objektorientierte und generische Programmierung. ISO-C90, ISO-C99, ISO-C++98, MS-C++.NET. 4., vollständig überarbeitete Auflage, Hanser, München/Wien 2004, ISBN 3-446-22715-6, Seite 4.

System- und Anwendungsprogrammierung Das Haupteinsatzgebiet von C liegt in der Systemprogrammierung, insbesondere von eingebetteten Systemen, Treibern und Betriebssystemkernen. Der Grund liegt in der Kombination von erwünschten Charakteristiken wie Portabilität und Effizienz mit der Möglichkeit, Hardware direkt anzusprechen und dabei niedrige Anforderungen an eine Laufzeitumgebung zu haben.

Auch Anwendungssoftware wird oft in C erstellt, wobei die Relevanz der Sprache hier hinter andere zurückfiel, das ist besonders deutlich auf mobilen Plattformen. Viele Programmierschnittstellen für Anwendungsprogramme und Betriebssystem-APIs werden in Form von C-Schnittstellen implementiert, zum Beispiel Win32.Walkthrough: Creating Windows Desktop Applications (C++) Microsoft Docs, abgerufen am 5. Dezember 2019.

Implementierung anderer Sprachen Wegen der hohen Ausführungsgeschwindigkeit und geringen Codegröße werden Compiler, Programmbibliotheken und Interpreter anderer höherer Programmiersprachen (wie z. B. die Java Virtual Machine) oft in C implementiert.

C wird als Zwischencode einiger Implementierungen höherer Programmiersprachen verwendet. Dabei wird diese zuerst in C-Code übersetzt, der dann kompiliert wird. Dieser Ansatz wird verwendet, um ohne maschinenspezifische Entwicklung für den Codegenerator die Portabilität zu erhöhen (C-Compiler existieren für nahezu jede Plattform). Einige Compiler, die C auf diese Art benutzen, sind Chicken, EiffelStudio, Esterel, PyPy, Sather, Squeak und Vala.

C wurde allerdings als Programmiersprache und nicht als Zielsprache für Compiler entworfen. Als Zwischensprache ist es daher eher schlecht geeignet. Das führte zu C-basierten Zwischensprachen wie C−−.

C wird oft für die Erstellung von Anbindungen (englisch bindings) genutzt (zum Beispiel Java Native Interface). Diese Anbindungen erlauben es Programmen, die in einer anderen Hochsprache geschrieben sind, Funktionen aufzurufen, die in C implementiert wurden. Der umgekehrte Weg ist oft ebenfalls möglich und kann verwendet werden, um in C geschriebene Programme mit einer anderen Sprache zu erweitern (z. B. mod perl).

Syntax C ist case-sensitiv.

Außerdem besitzt C eine sehr kleine Menge an Schlüsselwörtern. Die Anzahl der Schlüsselwörter ist so gering, weil fast alle Aufgaben, welche in anderen Sprachen über eigene Schlüsselwörter realisiert werden, über Funktionen der C-Standard-Bibliothek realisiert werden (zum Beispiel die Ein- und Ausgabe über Konsole oder Dateien, dynamische Speicherverwaltung usw.).

In C89 gibt es 32 Schlüsselwörter:

Mit C99 kamen fünf weitere dazu:

Mit C11 kamen sieben weitere hinzu:

Hallo-Welt-Programm Eine einfache Version des Hallo-Welt-Programms in C ist diejenige, die Ritchie und Kernighan selbst in der zweiten Auflage ihres Buches The C Programming Language verwendet haben.Brian Kernighan, Dennis Ritchie: The C Programming Language. 2. Auflage, Prentice Hall, Englewood Cliffs (NJ) 1988, ISBN 0-13-110362-8, Seite 6. Zu beachten ist, dass im älteren ANSI C Standard kein Rückgabetyp angegeben werden muss, da der Compiler von einem impliziten int als Rückgabetyp ausgeht.

#include <stdio.h> main() { printf("hello, world\n"); }

Datentypen

char Zum Speichern eines Zeichens (sowie von kleinen Zahlen) verwendet man in C üblicherweise den Datentyp Character, geschrieben als char.

Vom Computer tatsächlich gespeichert wird nicht das Zeichen (wie zum Beispiel „A“), sondern eine gleichbedeutende mindestens acht Bit lange Binärzahl (z. B. 01000001). Diese Binärzahl steht im Speicher und kann anhand einer Tabelle jederzeit automatisch in den entsprechenden Buchstaben umgewandelt werden, wobei der aktuelle Zeichensatz bzw. die Codepage der Systemumgebung entscheidend ist. Zum Beispiel steht 01000001 gemäß der ASCII-Tabelle für das Zeichen „A“.

Um auch Zeichen aus Zeichensätzen aufnehmen zu können, die mehr Zeichen umfassen als der relativ kleine ASCII-Zeichensatz, wurde mit wchar_t bald ein zweiter für Zeichen konzipierter Datentyp eingeführt.

// gespeichert wird nicht das Zeichen „A“, sondern meist ein Byte ("01000001") char zeichen = 'A';

// gibt das Zeichen mit der Ordnungszahl 65 aus (in ASCII ein „A“) printf("%c", 65);

int Zum Speichern einer Ganzzahl (wie zum Beispiel 3) verwendet man eine Variable vom Datentyp Integer, geschrieben als int. Die Größe eines Integers beträgt heutzutage (je nach Prozessorarchitektur und Betriebssystem) meist 32 Bit, manchmal noch 16 Bit und fast nie 64 Bit. In 16 Bit lassen sich 65536 verschiedene Werte speichern. Um die Verwendung von negativen Zahlen zu ermöglichen, reicht der Wertebereich bei 16 Bit gewöhnlich von −32768 bis 32767. Werden keine negativen Zahlen benötigt, kann der Programmierer mit unsigned int aber einen vorzeichenlosen Integer verwenden. Bei 16 Bit großen Integern ergibt das einen Wertebereich von 0 bis 65535.