Hauptmenü öffnen

Seit dem Erscheinen der Programmiersprache C im Jahr 1972 wurden mehrere Varianten (Spezifikationen und internationale Standards) veröffentlicht.

Inhaltsverzeichnis

K&R-CBearbeiten

Mit K&R-C wird die C-Variante bezeichnet, wie sie ursprünglich von den Erfindern Brian W. Kernighan und Dennis Ritchie verfasst wurde und in der ersten Auflage ihres Buches The C Programming Language von 1978 (K&R1) beschrieben ist.

X/Open-CBearbeiten

Standardisierungsbemühungen der X/Open Company, Ltd. um die Standardisierung von C zwecks Interoperabilität verschiedener Unix-Version im Jahr 1987. Die meisten Erweiterungen und Präzisierungen wurden in C89 übernommen.

C89, C90Bearbeiten

Im Jahre 1983 wurde vom American National Standards Institute (ANSI) ein Komitee namens X3J11 gegründet, um eine Norm für die Programmiersprache C zu entwickeln. Als Grundlage für die Sprachdefinition diente die Programmiersprache C, wie sie von den Erfindern Brian W. Kernighan und Dennis Ritchie (K&R-C) konzipiert wurde.

Nach sechsjähriger Arbeit konnte im Dezember 1989 die Norm ANSI X3.159-1989 Programming Language C verabschiedet werden. Diese Fassung der Sprache C wird aufgrund ihres Erscheinungsjahres auch als C89 bezeichnet. Ein Jahr später, 1990, wurde diese Norm (mit ein paar kleineren Änderungen) von der WG14 der ISO als Norm ISO/IEC 9899:1990 (C90), übernommen. Die überarbeitete zweite Auflage des Buches The C Programming Language von 1988 (K&R2) reflektiert die Änderungen an der Sprache durch den Standardisierungsprozess.

Viele der bis dato ungenormten Eigenschaften der Sprache wurden einheitlich festgelegt, aber auch neue Sprachmittel wie Funktionsprototypen, ein leistungsfähigerer C-Präprozessor, sowie die Möglichkeit zur Deklaration von Konstanten, wurden in die Sprache aufgenommen. Die C-Norm räumte dabei unter anderem mit Unklarheiten in der ursprünglichen Definition auf, hierzu zählen die Ausführungsreihenfolge der vier Inkrement- und Dekrement-Operatoren (++, --). Mit der Norm wurde ferner der Umfang der enthaltenen Standardbibliothek festgelegt.

Bis heute ist C90 die Sprachbasis für alle Weiterentwicklungen der Programmiersprache C, unter anderem auch für C++, das über Möglichkeiten zur objektorientierten und generischen Programmierung verfügt.

Ein auf C90 basierendes Programm sollte ohne Probleme von jedem C-Compiler übersetzt und ausgeführt werden können. In der Praxis ist das nur bedingt der Fall, da fast alle C-Derivate zusätzliche Bibliotheken und Funktionsprototypen benutzen, um auf die individuellen Komponenten des Computersystems zugreifen zu können.

Die Bezeichnungen ANSI C, C89 und ISO C90 sind äquivalent.

Neuerungen von C90Bearbeiten

  • Der Funktionsumfang sowie das Verhalten der Funktionen der Standardbibliothek wurden normiert.
  • Ein verbesserter Präprozessor wurde eingeführt.
  • Funktionsprototypen wurden eingeführt.
  • void für leere Funktionsparameter-Deklarationen und zur Kennzeichnung von Funktionen ohne Returnwert sowie void* für einen universell kompatiblen Zeigertyp kamen neu hinzu.
  • Die neuen Schlüsselwörter const, volatile und signed wurden eingeführt.
  • Das ungenutzte Schlüsselwort entry wurde entfernt.
  • Unterstützung für wide-character- (mehr als 8 Bit Breite) sowie für Multibyte-Zeichensätze wurde hinzugefügt.

Präprozessortest auf C90-KompatibilitätBearbeiten

#if __STDC__
/*
 * C90-kompatibler Quellcode.
 */
#endif

C95Bearbeiten

1995 veröffentlichte die ISO eine Erweiterung – das Amendment 1 – zur C-Norm, die dann als ISO/IEC 9899/AMD1:1995 (C95) bezeichnet wurde. Neben Fehlerkorrekturen gab es auch Änderungen am Sprachumfang.[1][2]

Neuerungen von C95Bearbeiten

  • Verbesserung der Unterstützung von Multibyte- und wide-character-Zeichensätzen durch die Standardbibliothek.
  • Hinzufügen von Digraphen zur Sprache.
  • Definition von Standard-Makros zur alternativen Schreibweise von Operatoren, zum Beispiel and für &&.
  • Definition des Standard-Makros __STDC_VERSION__.

Präprozessortest auf C95-KompatibilitätBearbeiten

#if defined(__STDC_VERSION__) && __STDC_VERSION__ >= 199409L
/*
 * C95-kompatibler Quellcode.
 */
#endif

C99Bearbeiten

1995 wurde erneut ein Ausschuss gegründet, um C zu erweitern und zu verbessern. Daraus ging 1999 der neue ISO-Standard ISO/IEC 9899:1999 hervor, auch als C99 bezeichnet. Er löste den Standard ISO/IEC 9899:1994-09 (C95) ab. Zu diesem Standard erschienen 2001 ein Technical Corrigendum 1[3], 2004 ein Technical Corrigendum 2[4] und 2007 ein Technical Corrigendum 3[5]. C99 einschließlich dieser Korrekturen wird inoffiziell auch als C0X bezeichnet und bildet die Basis für kommende C-Standards.[6]

Mit C99 flossen einige aus C++ bekannte Erweiterungen in die Sprache C ein, zum Beispiel Inline-Funktionen und die Möglichkeit, Variablen innerhalb der for-Anweisung zu deklarieren.

Neuerungen von C99Bearbeiten

  • Unterstützung von komplexen Zahlen durch den neuen Datentyp _Complex und entsprechende Funktionen in der Standardbibliothek.
  • zusammengesetzte Literale.
  • Bestimmte Initialisierer.
  • Erweiterung der ganzzahligen Datentypen um einen mindestens 64 Bit breiten Typ long long, sowie um Typen mit vorgegebener Mindestbreite, zum Beispiel int_least8_t und uint_least32_t. Außerdem werden Integer-Typen mit exakter Breite spezifiziert, aber als optional bezeichnet – zum Beispiel int32_t.
  • Felder variabler Größe (sogenannte Variable Length Arrays).
  • Der boolesche Datentyp _Bool. Über einen eigenen Header <stdbool.h> wird für ihn ein Alias namens bool sowie die Werte true und false definiert.
  • Weiter verbesserte Unterstützung für internationale Zeichensätze.
  • Erweiterte Unterstützung von Gleitkommazahlen inklusive neuer mathematischer Funktionen in der C-Bibliothek.
  • Alias-freie Zeiger (Schlüsselwort restrict).
  • Frei platzierbare Deklaration von Bezeichnern (in C90 durften diese nur am Anfang eines Blocks stehen).
  • Inline-Funktionen (Schlüsselwort inline).
  • Verbot des „impliziten int“; Verbot impliziter Funktionsdeklarationen.
  • Hexadezimale Gleitkommakonstanten. Ein- und Ausgabe in scanf() und printf() über „%a“ und „%A“.
  • Präprozessor-Makros mit variabler Parameteranzahl.
  • Zulassen des aus C++ bekannten Zeilenkommentars „//“.
  • Möglichkeit einer Deklaration im ersten Ausdruck einer for-Schleife: for(int i=0;...)

Präprozessortest auf C99-KompatibilitätBearbeiten

#if defined(__STDC_VERSION__) && __STDC_VERSION__ >= 199901L
// Compiler ist C99-kompatibel.
#endif

C11Bearbeiten

Das Normierungskomitee WG14 arbeitete an einer Neuauflage des C-Standards mit Arbeitstitel C1X, basierend auf dem C99-Standard inklusive der Technical Corrigenda TC1, TC2 und TC3 (C0X). Am 8. Dezember 2011 wurde C11 als ISO/IEC 9899:2011 verabschiedet.[7][8]

Neuerungen von C11Bearbeiten

Die Auflistung basiert auf diversen Technical Reports[9] und dem aktuellen Arbeitsdokument zu C1X.[10]

  • Unterstützung von Multithreading (<threads.h>, <stdatomic.h>)
  • Angaben zur Speicherausrichtung von Objekten (<stdalign.h>)
  • Neue Datentypen char16_t und char32_t zur verbesserten Unterstützung von Unicode, insbesondere UTF-16 und UTF-32 (<uchar.h>)
  • Änderungen an der Standardbibliothek zur Prüfung von Feldgrenzen zur Laufzeit des Programms, um z. B. Pufferüberläufe wirksamer vermeiden zu können[11]
  • Unterstützung der internen dezimalen Darstellung von Gleitkommazahlen gemäß IEEE 754-2008
  • Öffnen von Dateien mit exklusivem Lese-/Schreibrecht (Modus "x")
  • Generische Ausdrücke (Schlüsselwort _Generic), generische mathematische Funktionen für Gleitkommazahlen und komplexe Zahlen (<tgmath.h>)
  • Entfernung der Bibliotheksfunktion gets
  • Einige der in C99 geforderten Funktionalitäten sind Compiler-Herstellern bei C11 wieder freigestellt, wie z. B. lokale Felder variabler Größe, komplexe Zahlen. Der Funktionsumfang kann mit Hilfe von Compiler-Defines abgefragt werden: __STDC_NO_COMPLEX__ (keine komplexe Zahlen), __STDC_NO_VLA (keine Felder variabler Länge)

Präprozessortest auf C11-KompatibilitätBearbeiten

#if defined(__STDC_VERSION__) && __STDC_VERSION__ >= 201112L
 // C11 kompatibler Quellcode.
#endif

C18Bearbeiten

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.[12] Der Standard wurde im Juni 2018 unter der Norm ISO/IEC 9899:2018 freigegeben[13]

Beispiele für den Unterschied zwischen verschiedenen Fassungen der Sprache CBearbeiten

K&R-C:

/* Es gibt noch keine Funktionsprototypen. */
Ausgabe( str )
char *str;
{
    printf( "%s\n", str );
}

main()
{
    Ausgabe( "Hallo Welt!" );
    return 0;
}

C90/C95:

#include <stdio.h>

/* Das Argument darf nicht geändert werden. */
void Ausgabe( const char * const str )
{
    printf( "%s\n", str );
}

main()
{
    Ausgabe( "Hallo Welt!" );
    return 0;
}

C99:

#include <stdio.h>

// Das Argument ist konstant und es gibt keinen Alias.
void Ausgabe( const char * const restrict str )
{
    printf( "%s\n", str );
}

int main( void ) // der Rückgabetyp muss angegeben werden
{
    Ausgabe( "Hallo Welt!" );
    // "return 0;" muss in der Funktion "main" nicht mehr angegeben werden
}

WeblinksBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Clive D.W. Feather: A brief description of Normative Addendum 1. Abgerufen am 12. September 2010 (englisch).
  2. ISO/IEC 9899:1990/Amd 1:1995. International Organization for Standardization, abgerufen am 22. März 2013 (englisch).
  3. C99 Technical Corrigendum 1. (PDF; 21 kB) Abgerufen am 22. September 2010 (englisch).
  4. C99 Technical Corrigendum 2. (PDF; 353 kB) Abgerufen am 22. September 2010 (englisch).
  5. C99 Technical Corrigendum 3. (PDF; 0 kB) (Nicht mehr online verfügbar.) Archiviert vom Original am 7. Juli 2009; abgerufen am 22. September 2010 (englisch).
  6. John Benito: Offizielle Charta für den C1X Standardisierungsprozess. (PDF; 49 kB) Abgerufen am 12. September 2010 (englisch).
  7. ISO aktualisiert C-Standard. Abgerufen am 23. Dezember 2011 (englisch).
  8. Artikel von heise online. Abgerufen am 23. Dezember 2011 (englisch).
  9. Projektstatus für C1X. Abgerufen am 12. September 2010 (englisch).
  10. ISO/IEC 9899:201x. (PDF; 1,6 MB) Abgerufen am 12. April 2011 (englisch, nicht-normatives Arbeitsdokument).
  11. Extensions to the C Library, Part I: Bounds-checking interfaces. (PDF; 565 kB) Abgerufen am 31. Oktober 2010 (englisch, Entwurf).
  12. Options Controlling C Dialect. Abgerufen am 8. September 2018.
  13. ISO/IEC 9899:2018 Programming languages C. Abgerufen am 8. September 2018.