C99标准的新特性

C语言标准的发展

C语言的发展历史大致上分为4个阶段：Old Style C、C89、C99和C11.

C89是最早的C语言规范，于1989年提出，1990年先由ANSI(美国国家标准委员会，American National Standards Institute)推出ANSI版本，后来被接纳为ISO国际标准(ISO/IEC9899:1990)，因而有时也称为C90，最经典的C语言教材[K&R]就是基于这个版本的，C89是目前最广泛采用的C语言标准,大多数编译器都完全支持C89，C99(ISO/IEC9899:1999）是在1999年推出的，加入了许多新的特性，但目前仍没有得到广泛支持，在C99推出之后相当长的一段时间里，连gcc也没有完全实现C99的所有特性。2011年12月8号，ISO 发布了新的 C 语言的新标准——C11，之前被称为C1X，官方名称 ISO/IEC 9899:2011。

本文地址：http://www.cnblogs.com/archimedes/p/c99-new-feature.html，转载请注明源地址。

现在介绍一下C99相对于C89或者ANSI C的新特性：

1.复数（complex）

complex.h是C标准函数库中的头文件，提供了复数算术所需要的宏定义与函数声明。

#define complex  _Complex
#define _Complex_I  ((const float _Complex)__I__)
#define I  _Complex_I

C99规定了关键字_Complex。因而有3种复数类型：

• double _Complex
• float _Complex
• long double _Complex

次序不是必须遵守的，比如float _Complex也可以写成_Complex float。_Complex_I扩展为类型为const float _Complex的常量值，其值为虚数单位。C99规定complex作为宏扩展为_Complex。但C++未定义complex宏。gcc仅支持complex type，不支持imaginary type。因此宏I扩展为_Complex_I。

<complex.h>里面还包含了不少支持复数的数学函数（c打头的就是）：

1、ccos,csin,ctan,cacos,casin,catan：复数域内的三角函数，有对应的f和l版本。

2、ccosh,csinh,ctanh,cacosh,casinh,catanh：复数域内的双曲函数，有对应的f和l版本。

3、cexp,clog,cabs,cpow,csqrt：复数域内的指数、对数、绝对值、幂函数，有对应的f和l版本。

4、carg,cimag,creal,conj,cproj：获取象限角、虚数部分、实数部分、a=x及b=-y、Riemann球上的投影，有对应的f和l版本。

代码：

#include<stdio.h>
#include<complex.h>
int main()  
{
    double complex cmp = 1.3 + 2.3*I;
    printf("%f + %fin",creal(cmp),cimag(cmp));
    return 0;  
}  

2.指定初始化（Designated Initializers）

在初始化结构体和数组时，可以通过指定具体成员名或数组下标来赋初值

要指定数组的索引对应的值，可以在相应的元素值前使用‘[index] =’，index必须是常量表达式例如：

int a[6] = { [4] = 29,[2] = 15 };

等价于：

 int a[6] = { 0,15,29,0 };

还可以向下面这样初始化：

int a[10] = { [1] = 1,[8 ... 9] = 10 };

这样可以只初始化a[1],a[8],a[9]三个元素，其他元素的值为0，等价于：

int a[10] = {0,1,10,10};

对于结构体，指定成员名初始化可以使用‘.fieldname=’，例如：

 struct point { int x,y; };

接下来初始化：

struct point p = { .y = yvalue,.x = xvalue };  // 等价于 struct point p = { xvalue,yvalue };

还可以使用冒号：

struct point p = { y: yvalue,x: xvalue };

当然也可以用在union中：

union foo { int i; double d; };
union foo f = { .d = 4 };

3.变长数组（Variable Length Arrays）

C99允许可以定义一个长度为变量的数组（这个数组的长度可以到运行时才决定）

FILE *
concat_fopen (char *s1,char *s2,char *mode)
{
       char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
       strcpy (str,s1);
       strcat (str,s2);
       return fopen (str,mode);
}

也可以在结构体或是联合中使用VLA：

void foo (int n)
{
      struct S { int x[n]; };
 }

你可以使用alloca函数实现类似的功能，但是alloca函数并不是都实现，从另一角度而言，VLA更加的优秀

也可以使用VLA作函数参数：

struct entry
tester (int len,char data[len][len])
{
       /* ... */
}

当然也可以后传len

struct entry
tester (int len; char data[len][len],int len)  //注意分号
{
       /* ... */
}

示例代码：

#include<stdio.h>
void func(int n)
{
    int vla[n];
    printf("%dn",sizeof(vla));
}
int main()  
{
    func(4);
    return 0;  
}  

4.单行注释

gcc支持像C++风格的注释，以‘//’开头直到一行的结束，很多其他支持C99的C编译器都支持，但是c99之前的版本有可能不支持

5.柔性数组成员（Flexible Array Members）

?参见《C语言柔性数组》一文

6.long long类型

C99支持64位整型，使用long long int 或使用unsigned long long int,将整型常量声明为long long int，在整数的后面加上‘LL’，若为unsigned long long int,则加上‘ULL’

7.inline函数

c/c++中的inline，使用在函数声明处，表示程序员请求编译器在此函数的被调用处将此函数实现插入，而不是像普通函数那样生成调用代码(申请是否有效取决于编译器)。一般地说，这样作的优点是省掉了调用函数的开销；缺点则是可能会增加代所生成目标代码的尺寸

实际上，即使没有手工指定inline函数，编译器一般还会选择一些代码量较小但使用频繁的函数作为inline函数，以此作为性能优化的途径之一。

和带参宏定义(Parameterized Macro)相比,具备以下优点：

示例代码：

static inline int
inc (int *a)
{
       return (*a)++;
}

8.bool类型

记得以前都是自己写#define TRUE 1,#define FALSE ?0 或者 enum boolean之类的宏，现在可以使用<stdbool.h>的bool类型啦

9.复合常量（Compound Literals）

简单来说复合常量就是允许你定义一个匿名的结构体或数组变量。如：

struct foo {int a; char b[2];} structure;
structure = ((struct foo) {x + y,‘a‘,0});

等价于：

{
     struct foo temp = {x + y,0};
     structure = temp;
}

也可以创建一个数组：

char **foo = (char *[]) { "x","y","z" };

更多实例：

static struct foo x = (struct foo) {1,‘b‘};
static int y[] = (int []) {1,2,3};
static int z[] = (int [3]) {1};
//等价于下面的代码：
static struct foo x = {1,‘b‘};
static int y[] = {1,3};
static int z[] = {1,0};

10.for循环变量初始化（for loop intializers）

C99引入了C++中的for循环变量初始化方式：

for(int i = 0; i < 10; ++i) {
  ...;
}

除了写起来方便以外，循环变量的生存周期也被最小化了。这也顺便杜绝了那种把循环变量带到循环外头继续用的恶习

11.C99新增头文件

C89中标准的头文件：
? <assert.h>?????????????定义宏assert()
? <ctype.h>??????????????字符处理
? <errno.h>??????????????错误报告
? <float.h> ? ? ? ? ? ? ? 定义与实现相关的浮点值勤
? <limits.h> ? ? ? ? ? ? ?定义与实现相关的各种极限值
? <locale.h> ? ? ? ? ? ? ?支持函数setlocale()
? <math.h> ? ? ? ? ? ? ?数学函数库使用的各种定义
? <setjmp.h> ? ? ? ? ? 支持非局部跳转
? <signal.h>?????????????定义信号值
? <stdarg.h> ? ? ? ? ? ?支持可变长度的参数列表
? <stddef.h> ? ? ? ? ? ?定义常用常数
? <stdio.h>??????????????支持文件输入和输出
? <stdlib.h>?????????????其他各种声明
? <string.h>?????????????字符串函数
? <time.h>???????????????支持系统时间函数

C99新增的头文件
? <complex.h> ? ? ? ? ?支持复杂算法
? <fenv.h>???????????????给出对浮点状态标记和浮点环境的其他方面的访问
? <inttypes.h> ? ? ? ? ?定义标准的、可移植的整型类型集合,也支持处理最大宽度整数的函数
? <iso646.h> ? ? ? ? ? ?首先在此1995年第一次修订时引进,用于定义对应各种运算符的宏
? <stdbool.h> ? ? ? ? ? 支持布尔数据类型类型,定义宏bool,以便兼容于C++
? <stdint.h>?????????????定义标准的、可移植的整型类型集合,该文件包含在<inttypes.h>中
? <tgmath.h> ? ? ? ? ? 定义一般类型的浮点宏
? <wchar.h> ? ? ? ? ? ? 首先在1995年第一次修订时引进,用于支持多字节和宽字节函数
? <wctype.h> ? ? ? ? ? 首先在1995年第一次修订时引进,用于支持多字节和宽字节分类函数

注意：还有一些新特性未总结进来，待充分理解实践之后将陆续补充