C语言的三套标准，C语言为什么有这么多编译器？

我们今天使用的 Windows、Linux、Mac OS 等操作系统都是由一种叫做 Unix 的系统演化而来。Unix 作为80年代主流的操作系统，是整个软件工业的基础，是现代操作系统的开山鼻祖，C语言就是为 Unix 而生的。

Unix 和C语言的开发者是同一人，名字叫丹尼斯·里奇（Dennis MacAlistair Ritchie）。

C语言和 Unix 之父——丹尼斯·里奇

2011年10月12日（北京时间为10月13日），丹尼斯·里奇去世，享年70岁。

C语言的诞生

1967年，26岁的丹尼斯·里奇进入贝尔实验室开发 Unix，并于 1969 年圣诞节前推出第一个试运行版本。这个时候的 Unix 是用汇编语言写的，移植性非常差，要想让 Unix 运行在不同型号的机器上，就得针对每个型号的机器重写一遍操作系统，这显然是一个不可能完成的任务。

为了提高通用性和开发效率，丹尼斯·里奇决定发明一种新的编程语言——C语言。紧接着，丹尼斯·里奇就用C语言改写了 Unix 上的C语言编译器，他的同事汤姆森则使用C语言重写了 Unix，使它成为一种通用性强、移植简单的操作系统，从此开创了计算机编程史上的新篇章，C语言也成为了操作系统专用语言。

C89 标准

到了80年代，C语言越来越流行，广泛被业界使用，从大型主机到小型微机，各个厂商群雄并起，推出了多款C语言的编译器。这些编译器根据行业和厂商自己的需求，进行了各种扩展，C语言进入了春秋战国时代，逐渐演变成一个松散杂乱的大家族。

为统一C语言版本，1983 年美国国家标准局（American National Standards Institute，简称 ANSI）成立了一个委员会，专门来制定C语言标准。1989 年C语言标准被批准，被称为 ANSI X3.159-1989 "Programming Language C"。这个版本的C语言标准通常被称为 ANSI C。又由于这个版本是 89 年完成制定的，因此也被称为 C89。

后来 ANSI 把这个标准提交到 ISO（国际化标准组织），1990 年被 ISO 采纳为国际标准，称为 ISO C。又因为这个版本是1990年发布的，因此也被称为 C90。

ANSI C（C89）与 ISO C（C90）内容基本相同，主要是格式组织不一样。

因为 ANSI 与 ISO 的C标准内容基本相同，所以对于C标准，可以称为 ANSI C，也可以说是 ISO C，或者 ANSI / ISO C。以后大家看到 ANSI C、ISO C、C89、C90，要知道这些标准的内容都是一样的。

目前常用的编译器，例如微软编译器、GCC、LLVM/Clang 等，都能很好地支持 ANSI C 的内容。

C99 标准

在 ANSI C 标准确立之后，C语言的规范在很长一段时间内都没有大的变动。1995 年C程序设计语言工作组对C语言进行了一些修改，增加了新的关键字，编写了新的库，取消了原有的限制，并于 1999 年形成新的标准——ISO/IEC 9899:1999 标准，通常被成为 C99。

但是这个时候的C语言编译器基本已经成熟，各个组织对 C99 的支持所表现出来的兴趣不同。当 GCC 和其它一些商业编译器支持 C99 的大部分特性的時候，微软和 Borland 却似乎对此不感兴趣，或者说没有足够的资源和动力来改进编译器，最终导致不同的编译器在部分语法上存在差异。

例如，ANSI C 规定，局部变量要在函数开头定义，而 C99 取消了这个限制，变量可以在任意位置定义，我们将在《C语言变量的定义位置以及初始值》一节中详细介绍。

C11 标准

C11 标准由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC） 旗下的C语言标准委员会于 2011 年底正式发布，支持此标准的主流C语言编译器有 GCC、LLVM/Clang、Intel C++ Compile 等。

C11 标准主要增加了以下内容：

• 增加了安全函数，例如 gets_s()、fopen_s() 等；
• 增加了 <threads.h> 头文件以支持多线程；
• 增加了 <uchar.h> 头文件以支持 Unicode 字符集；
• 以及其它一些细节。

C语言为什么有很多编译器

通过上面的介绍可以发现，C语言并没有一个官方机构，也不属于哪个公司，它只有一个制定标准的委员会，任何其他组织或者个人都可以开发C语言的编译器，而这个编译器要遵守哪个C语言标准，是 100% 遵守还是部分遵守，并没有强制性的措施，也没有任何约束。换句话说，各个厂商可以为了自己的利益、根据自己的喜好来开发编译器。

这就导致了一个棘手的问题，有的编译器遵守较新的C语言标准，有的编译器只能遵守较老的C语言标准，有的编译器还进行了很多扩展。比如：

• GCC、LLVM/Clang 更新非常及时，能够支持最新的 C11 标准（前提是你得使用最新版的编译器）。
• 微软编译器更新比较缓慢，迟迟不能支持新标准，例如 VC 6.0、VS2010 都在使用 C89 标准，VS2015 部分支持 C99 标准（其他版本的VS没有测试）。微软官方给出的答复是，最新的标准已经在 C++ 中支持了，C语言就没必要再重复了。

初学者经常会遇到这种情况，有些代码在微软编译器下能够正常运行，拿到 GCC 下就不行了，一堆报错信息；或者反过来，在 GCC 上能运行的代码在微软编译器下不能运行。这是因为不同的编译器支持不同的标准，并且每个编译器都进行了自己的扩展，假如你使用了微软编译器私有的扩展函数，那么拿到 GCC 下肯定是不支持的。

现有的教程（包括书籍、视频、大学课程等）大都是针对 C89 编写的，这是C语言的核心，后来的 C99、C11 新增的特性并不多，只是在“打补丁”。本教程虽然基于 C99 标准，但是绝大部分内容还是 C89 的，我会在 C89 和 C99 有差异的语法上给出重点说明。