C语言与Unix的传奇起源

C语言与Unix的传奇起源

背景：Multics项目的困境

这段历史要从20世纪60年代中叶的美国说起。当时，三大技术巨头——麻省理工学院（MIT）、AT&T贝尔实验室和通用电气（GE）——联手为GE-645大型机开发一个名为Multics（Multiplexed Information and Computing Service）的分时操作系统。然而，随着开发的深入，这个系统逐渐变得臃肿复杂，性能也未达预期，贝尔实验室最终决定退出这个项目。

意外的开端：太空旅行游戏

故事并非就此结束。在贝尔实验室尚未完全退出Multics项目时，一位名叫肯·汤普森（Ken Thompson）的开发人员在工作之余自己开发了一款名为"太空旅行"（Space Travel）的小游戏。

有了游戏自然想玩，但哪台计算机适合运行这款游戏呢？直接在GE-645大型机上运行Multics系统来玩游戏？这无疑是奢侈的，就像今天用超级计算机来玩《英雄联盟》一样不合理。

于是，聪明的汤普森将目光转向了实验室里一台闲置的PDP-7小型机。有了硬件，但还缺少合适的操作系统。当时的操作系统大多是专用的，Multics虽然能在GE-645上运行，但无法在PDP-7上正常工作。

Unix的诞生

汤普森是个狠角色，他决定自己为这台小型机开发一个操作系统。这听起来不可思议，但别忘了他本身就是一位操作系统开发工程师。更重要的是，他邀请了好友丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）加入，后者同样是贝尔实验室的顶尖技术人才。

1969年，他们完成了Multics的极简版本。在英文中，词缀"multi-“表示"多”、“复杂"的意思，他们便选取了意义相反的"uni-”，将系统命名为Unix。这一年，汤普森26岁，里奇28岁。

C语言的起源

Unix最初是用汇编语言编写的。汇编语言作为机器指令的直接映射，是一种底层语言，使用它编程就像盖房子还要自己烧砖一样低效。他们需要一种抽象层次更高的工具来提升开发效率。

汤普森最初尝试了名为Fortran的编程语言，但不太满意。随后他转向BCPL（Basic Combined Programming Language），并对其进行简化，去掉了一些不必要的功能，创造了B语言。他甚至编写了一个将B语言代码翻译成汇编代码的编译器。

然而，使用一段时间后，汤普森发现B语言也无法充分发挥PDP-7小型机的性能。早期程序员有一个共同特点，就是追求让计算机发挥最大性能，毕竟那个年代计算资源极为宝贵。

这时，里奇说："让我来改进一下你的B语言。"于是，C语言的雏形诞生了。C语言既保留了足够的底层控制能力，又提供了更好的抽象和移植性，完美平衡了效率与易用性。

经典著作与影响

1978年，布莱恩·柯林汉（Brian Kernighan）和丹尼斯·里奇共同编写了《C程序设计语言》（The C Programming Language），这本被程序员亲切地称为"K&R"的经典著作（国内常被称为"C语言黑皮书"），以其简洁明了的风格成为了无数程序员的入门宝典。

共生的系统与语言

C语言的历史与Unix的发展紧密相连，它们相辅相成。C语言的可移植性使得Unix能够被重写并移植到不同的硬件平台上，而Unix的广泛应用又促进了C语言的普及。

如今，Unix的衍生系统遍布全球，包括macOS、Linux以及Android等，它们都与Unix有着深厚的血缘关系。C语言作为系统级编程语言的代表，至今仍在操作系统、嵌入式系统、高性能计算等领域发挥着不可替代的作用。

技术创新的启示

汤普森和里奇的故事告诉我们，伟大的创新往往源于实际需求，甚至可能是从一个看似微不足道的爱好项目（如"太空旅行"游戏）开始的。他们没有刻意追求创造历史，而是专注于解决问题，追求技术的完美。

正如Unix设计哲学所倡导的：“做好一件事，并把它做好”（Do one thing and do it well）。几十年后的今天，他们的作品仍然影响着整个计算机产业，这正是真正技术大师的标志。

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从最初为了运行一个游戏，到创造了改变世界的操作系统和编程语言，汤普森和里奇的故事启示我们：真正的创新往往始于解决实际问题的简单愿望，而伟大的工具则源于对完美的不懈追求。