852 lines
65 KiB
Typst
852 lines
65 KiB
Typst
#import "../PageTemplate.typ": *
|
|
#import "@preview/i-figured:0.2.4"
|
|
|
|
= ภาษาซี (C Programming Language) <cprogramming>
|
|
|
|
#h(2.25em) ภาษาซีเป็นภาษาโปรแกรมสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปสร้างขึ้นในช่วงทศวรรษ 1970
|
|
โดยเดนนิสริตชีและยังคงได้รับความนิยมและใช้งานอย่างกว้างขวางด้วยการออกแบบภาษาซีทำให้โปรแกรมเมอร์สามารถเข้าถึงคุณลักษณะต่างๆของสถาปัตยกรรมซีพียูทั่วไปได้โดยตรง
|
|
ซึ่งปรับแต่งให้เหมาะกับชุดคำสั่ง เป้าหมาย ภาษาซี
|
|
ถูกนำมาใช้และยังคงนำมาใช้ในการพัฒนาระบบปฏิบัติการไดรเวอร์อุปกรณ์และสแต็กโปรโตคอลแต่การใช้งานในซอฟต์แวร์แอปพลิเคชั่นกำลังลดลงภาษาซีถูกนำมาใช้ในคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่สุดไปจนถึงไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็กที่สุดและระบบฝังตัว
|
|
|
|
#h(2.25em)
|
|
ภาษาซีเป็นภาษาเชิงกระบวนการที่จำเป็นรองรับการเขียนโปรแกรมแบบมีโครงสร้างขอบเขตตัวแปรเชิงศัพท์และการเรียกซ้ำด้วยระบบชนิดข้อมูลแบบคงที่ภาษาซีถูกออกแบบมาเพื่อการคอมไพล์เพื่อให้สามารถเข้าถึงหน่วยความจำ
|
|
และโครงสร้างภาษา ในระดับต่ำซึ่งแมปกับคำสั่งเครื่องได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยทั้งหมดนี้รองรับรันไทม์ขั้นต่ำ
|
|
แม้จะมีความสามารถในระดับต่ำ แต่ภาษาซีก็ถูกออกแบบมาเพื่อสนับสนุนการเขียนโปรแกรมข้ามแพลตฟอร์ม
|
|
โปรแกรมซี
|
|
ที่สอดคล้องกับมาตรฐานที่เขียนขึ้นโดยคำนึงถึงความสามารถในการพกพาสามารถคอมไพล์สำหรับแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์และระบบปฏิบัติการที่หลากหลาย
|
|
โดยมีการเปลี่ยนแปลงซอร์สโคดเพียงเล็กน้อย
|
|
|
|
#h(2.25em) แม้ว่าทั้งภาษาซีและไลบรารีมาตรฐานของภาษา
|
|
ซีจะไม่ได้มีคุณสมบัติยอดนิยมบางอย่างที่พบในภาษาอื่น แต่ก็มีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะรองรับคุณสมบัติเหล่านั้นได้
|
|
ตัวอย่างเช่นการวางแนววัตถุและการเก็บขยะนั้นจัดทำโดยไลบรารีภายนอก GLib Object System และ
|
|
Boehm garbage collector ตามลำดับ
|
|
|
|
#h(2.25em) ตั้งแต่ปี 2000 เป็นต้นมาภาษาซี
|
|
ได้รับการจัดอันดับอย่างต่อเนื่องให้อยู่ในอันดับสี่ภาษาสูงสุดในดัชนี TIOBE
|
|
ซึ่งเป็นการวัดความนิยมของภาษาการเขียนโปรแกรม
|
|
|
|
== ประวัติ
|
|
|
|
=== การพัฒนาช่วงแรก
|
|
|
|
#h(8.85em) ที่มาของภาษา C มีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการพัฒนาระบบปฏิบัติการ#jb Unix
|
|
ซึ่งเดิมทีเขียนด้วยภาษาแอสเซมบลีบน PDP-7 โดย Dennis Ritchie และ Ken Thompson
|
|
โดยนำแนวคิดหลายอย่างจากเพื่อนร่วมงานมาใช้ ในที่สุดพวกเขาก็ตัดสินใจย้ายระบบปฏิบัติการไปยัง PDP-11
|
|
เวอร์ชัน Unix ดั้งเดิมบน PDP-11 ก็ได้รับการพัฒนาด้วยภาษาแอสเซมบลีเช่นกัน
|
|
|
|
=== ภาษา B
|
|
|
|
#h(8.85em) ทอมป์สันต้องการภาษาโปรแกรมสำหรับการพัฒนายูทิลิตี้สำหรับแพลตฟอร์มใหม่
|
|
เขาพยายามเขียนคอมไพเลอร์ Fortran ก่อน
|
|
แต่ในไม่ช้าเขาก็ล้มเลิกความคิดนั้นและสร้างเวอร์ชันย่อของภาษาโปรแกรมระบบ ที่พัฒนาขึ้นใหม่ชื่อ BCPL แทน
|
|
คำอธิบายอย่างเป็นทางการของ BCPL ยังไม่พร้อมใช้งานในขณะนั้นและทอมป์สันได้แก้ไขไวยากรณ์ให้
|
|
"กระชับ" น้อยลงและคล้ายกับ ALGOL ที่เรียบง่ายกว่า ที่เรียกว่า SMALGOL เขาเรียกผลลัพธ์ นี้ว่า B
|
|
โดยอธิบายว่าเป็น#jb "ความหมายของ BCPL ที่มีไวยากรณ์ SMALGOL จำนวนมาก" เช่นเดียวกับ BCPL, B
|
|
มีคอมไพเลอร์ บูตสแตรปเพื่ออำนวยความสะดวกในการพอร์ตไปยังเครื่องใหม่ในที่สุด
|
|
มีการเขียนยูทิลิตี้เพียงไม่กี่ตัวใน B เพราะมันช้าเกินไปและไม่สามารถใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของ PDP-11
|
|
เช่นการเข้าถึงที่อยู่ไบต์ได้
|
|
|
|
=== ภาษา B ใหม่และ C รุ่นแรก
|
|
|
|
#h(8.85em) ในปี พ.ศ. 2514 ริชชีเริ่มปรับปรุง B เพื่อใช้คุณสมบัติของ PDP-11 ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น
|
|
การเพิ่มเติมที่สำคัญคือประเภทข้อมูลอักขระ เขาเรียกสิ่งนี้ว่า New B (NB) ทอมป์สันเริ่มใช้ NB เพื่อเขียน
|
|
เคอร์เนล Unix และข้อกำหนดของเขากำหนดทิศทางการพัฒนาภาษา
|
|
|
|
จนถึงปี 1972 มีการเพิ่มประเภทข้อมูลที่หลากหลายมากขึ้นให้กับภาษา NB ภาษา NB มีอาร์เรย์ของ int และ
|
|
char และได้มีการเพิ่มพอยเตอร์ ความสามารถในการสร้างพอยเตอร์ไปยังประเภทอื่นๆ
|
|
อาร์เรย์ของทุกประเภท และประเภทที่จะส่งคืนจากฟังก์ชัน
|
|
อาร์เรย์ภายในนิพจน์ได้รับการปฏิบัติเสมือนเป็นพอยเตอร์ มีการเขียนคอมไพเลอร์ใหม่ และเปลี่ยนชื่อภาษาเป็น
|
|
C
|
|
|
|
#h(8.85em) คอมไพเลอร์ C และยูทิลิตี้บางส่วนที่สร้างขึ้นด้วยคอมไพเลอร์นี้ถูกรวมอยู่ใน Unix เวอร์ชัน 2
|
|
ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า Research Unix
|
|
|
|
=== โครงสร้างและการเขียน Unix kernel ใหม่
|
|
|
|
#h(8.85em) ใน Unix เวอร์ชัน 4 ซึ่งวางจำหน่ายในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2516 เคอร์เนลของ Unix
|
|
ได้รับการเขียนใหม่อย่างกว้างขวางด้วยภาษา C ในเวลานั้น ภาษา C
|
|
ได้รับคุณสมบัติที่ทรงพลังบางอย่างเช่นประเภท struct
|
|
|
|
#h(8.85em) ตัวประมวลผลล่วงหน้าได้รับการแนะนำประมาณปี 1973 ตามคำแนะนำของ Alan Snyder
|
|
และยังเป็นการยอมรับถึงประโยชน์ของกลไกการรวมไฟล์ที่มีอยู่ใน BCPL และPL/I
|
|
เวอร์ชันดั้งเดิมให้เฉพาะไฟล์ที่รวมไว้และการแทนที่สตริงแบบง่ายเท่านั้น `#include` รวม `#define`
|
|
ถึงมาโครที่ไม่มีพารามิเตอร์ หลังจากนั้นไม่นาน ก็มีการขยายเพิ่มเติม โดยส่วนใหญ่โดย Mike Lesk
|
|
และต่อมาโดย John Reiser เพื่อรวมมาโครที่มีอาร์กิวเมนต์และการคอมไพล์แบบมีเงื่อนไข
|
|
|
|
#h(8.85em) Unix เป็นหนึ่งในเคอร์เนลระบบปฏิบัติการแรกๆ
|
|
ที่เขียนด้วยภาษาอื่นที่ไม่ใช่ภาษาแอสเซมบลีตัวอย่างก่อนหน้านี้ได้แก่ ระบบ Multics (ซึ่งเขียนด้วยภาษา
|
|
PL/I) และ Master Control Program (MCP) สำหรับ Burroughs B5000 (ซึ่งเขียนด้วยภาษา
|
|
ALGOL) ในปี 1961 ในช่วงปี 1977 Ritchie และ Stephen C. Johnson
|
|
ได้ทำการเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมให้กับภาษาเพื่ออำนวยความสะดวกในการพกพาระบบปฏิบัติการUnix
|
|
คอมไพเลอร์ Portable C ของ Johnson เป็นพื้นฐานสำหรับการใช้งาน C บนแพลตฟอร์มใหม่ๆ
|
|
หลายแพลตฟอร์ม
|
|
|
|
=== K&R C
|
|
|
|
#h(8.85em) ในปี พ.ศ. 2521 Brian KernighanและDennis Ritchie ได้ตีพิมพ์หนังสือ The C
|
|
Programming Language ฉบับพิมพ์ครั้งแรกหนังสือเล่มนี้รู้จักกันในชื่อย่อ K&R
|
|
ตามชื่อย่อของผู้เขียนและทำหน้าที่เป็นข้อกำหนดที่ไม่เป็นทางการ ของภาษาเป็นเวลาหลายปีเวอร์ชันของภาษา
|
|
C ที่อธิบายไว้ในหนังสือเล่มนี้มักเรียกกันว่า "K&R C" เนื่องจาก หนังสือเล่มนี้ได้รับการเผยแพร่ในปี พ.ศ.
|
|
2521 จึงเรียกอีกอย่างว่า C78 หนังสือฉบับพิมพ์ครั้งที่สองครอบคลุมมาตรฐาน ANSI C ในภายหลัง
|
|
ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไป
|
|
|
|
#h(8.85em) K&R ได้เพิ่มฟีเจอร์ด้านภาษาหลายอย่าง
|
|
|
|
#[
|
|
#set enum(indent: 8.85em)
|
|
1. ไลบรารีอินพุต/เอาต์พุตมาตรฐาน
|
|
2. long int ประเภทข้อมูล
|
|
3. unsigned int ประเภทข้อมูล
|
|
4. ตัวดำเนินการกำหนดค่าแบบผสมในรูปแบบ =_op_ (เช่น `=-`) ถูกเปลี่ยนเป็นรูปแบบ _op_= (นั่นคือ
|
|
`-=`) เพื่อขจัดความกำกวมทางความหมายที่เกิดจากโครงสร้างเช่น `i=-10` ซึ่งถูกตีความว่า
|
|
`i =- 10` (ลด `i` ลง 10) แทนที่จะเป็นความหมายที่ตั้งใจไว้ (ให้ `i` เป็น -10)
|
|
]
|
|
|
|
#h(8.85em) แม้หลังจากมีการเผยแพร่มาตรฐาน ANSI ปี 1989 แล้วก็ตาม เป็นเวลาหลายปีที่ K&R C
|
|
ยังคงถูกพิจารณาว่าเป็น "ตัวหารร่วมที่ต่ำที่สุด" ที่โปรแกรมเมอร์ภาษา C
|
|
ยึดถือเมื่อต้องการความสามารถในการพกพาได้สูงสุด
|
|
เนื่องจากคอมไพเลอร์รุ่นเก่าจำนวนมากยังคงถูกใช้งานอยู่และเนื่องจากโค้ด K&R C
|
|
ที่เขียนอย่างระมัดระวังก็สามารถเป็นไปตามมาตรฐาน C ได้เช่นกัน
|
|
|
|
#h(8.85em) แม้ว่า C เวอร์ชันต่อมาจะกำหนดให้ฟังก์ชันต้องมีการประกาศประเภทอย่างชัดเจนแต่ C
|
|
เวอร์ชัน K&R กำหนดให้ฟังก์ชันที่ส่งคืนค่าประเภทอื่นที่ไม่ใช่ประเภท ที่กำหนดไว้เท่านั้น int
|
|
ที่จะต้องประกาศก่อนใช้งาน ฟังก์ชันที่ใช้โดยไม่มีการประกาศล่วงหน้าจะถือว่าส่งคืนค่าประเภทที่กำหนด int
|
|
ไว้
|
|
|
|
=== ANSI C และ ISO C
|
|
|
|
#h(8.85em) ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 และ 1980 ภาษา C เวอร์ชันต่างๆ ถูกนำไปใช้งานใน
|
|
คอมพิวเตอร์เมนเฟรมมินิคอมพิวเตอร์และไมโครคอมพิวเตอร์หลากหลายรุ่นรวมถึง IBM PC ด้วย
|
|
เนื่องจากความนิยมของคอมพิวเตอร์ประเภทนี้เพิ่มขึ้นอย่างมาก
|
|
|
|
#h(8.85em) ในปี 1983 สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน (ANSI) ได้จัดตั้งคณะกรรมการ#jb X3J11
|
|
เพื่อกำหนดมาตรฐานของภาษา C X3J11 ใช้มาตรฐาน C ที่อิงตามการใช้งานบนระบบ Unix เป็นพื้นฐาน
|
|
อย่างไรก็ตามส่วนที่ไม่สามารถพกพาได้ของไลบรารี C บน Unix ได้ถูกส่งต่อไปยังกลุ่มทำงาน IEEE 1003
|
|
เพื่อใช้เป็นพื้นฐานสำหรับ มาตรฐาน POSIX ในปี 1988 ในปี 1989 มาตรฐาน C ได้รับการรับรองเป็น
|
|
ANSI X3.159-1989 "ภาษาโปรแกรม C" เวอร์ชันนี้ของภาษามักถูกเรียกว่า ANSI C, Standard C
|
|
หรือบางครั้งเรียกว่า C89
|
|
|
|
#h(8.85em) ในปี 1990 มาตรฐาน ANSI C (พร้อมการเปลี่ยนแปลงรูปแบบ)
|
|
ได้รับการรับรองโดยองค์การมาตรฐานสากล (ISO) ในชื่อ ISO/IEC 9899:1990 ซึ่งบางครั้งเรียกว่า C90
|
|
ดังนั้น คำว่า "C89" และ "C90" จึงหมายถึงภาษาโปรแกรมเดียวกัน
|
|
|
|
#h(8.85em) เช่นเดียวกับองค์กรมาตรฐานแห่งชาติอื่นๆ ANSI ไม่ได้พัฒนามาตรฐาน C ด้วยตนเองอีกต่อไป
|
|
แต่จะอ้างอิงถึงมาตรฐาน C สากล ซึ่งดูแลโดยคณะทำงาน ISO/IEC JTC1/SC22 /WG14
|
|
การนำมาตรฐานสากลฉบับปรับปรุงมาใช้ในระดับประเทศมักเกิดขึ้นภายในหนึ่งปีหลังจากที่ ISO
|
|
เผยแพร่มาตรฐานดังกล่าว
|
|
|
|
#h(8.85em) หนึ่งในเป้าหมายของกระบวนการกำหนดมาตรฐานภาษา C คือการสร้างซูเปอร์เซ็ตของ K&R C
|
|
โดยรวมเอาคุณสมบัติที่ไม่เป็นทางการหลายอย่างที่ถูกนำมาใช้ในภายหลัง
|
|
คณะกรรมการมาตรฐานยังได้เพิ่มคุณสมบัติเพิ่มเติมอีกหลายอย่างเช่นต้นแบบฟังก์ชัน (ยืมมาจาก C++),
|
|
voidพอยเตอร์, การรองรับชุดอักขระและภาษาท้องถิ่นระหว่างประเทศ และการปรับปรุงพรีโปรเซสเซอร์
|
|
แม้ว่าไวยากรณ์สำหรับการประกาศพารามิเตอร์จะได้รับการปรับปรุงให้รวมรูปแบบที่ใช้ใน C++
|
|
แต่ก็ยังคงอนุญาตให้ใช้อินเทอร์เฟซ K&R เพื่อความเข้ากันได้กับซอร์สโค้ดที่มีอยู่
|
|
|
|
#h(8.85em) C89 ได้รับการสนับสนุนจากคอมไพเลอร์ C ในปัจจุบัน และโค้ด C สมัยใหม่ส่วนใหญ่ก็ใช้ C89
|
|
เป็นพื้นฐานโปรแกรมใดๆ ที่เขียนด้วยภาษา C มาตรฐานเท่านั้น และไม่มีข้อสมมติฐานใดๆ ที่ขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์
|
|
จะทำงานได้อย่างถูกต้องบนแพลตฟอร์มใดๆ ที่มีการใช้งาน C ที่สอดคล้องกับมาตรฐาน
|
|
ภายในขีดจำกัดของทรัพยากร หากไม่ระมัดระวัง
|
|
โปรแกรมอาจคอมไพล์ได้เฉพาะบนแพลตฟอร์มใดแพลตฟอร์มหนึ่ง หรือด้วยคอมไพเลอร์เฉพาะเท่านั้น
|
|
ตัวอย่างเช่น เนื่องจากการใช้ไลบรารีที่ไม่เป็นมาตรฐาน เช่น ไลบรารี GUI
|
|
หรือการพึ่งพาคุณลักษณะเฉพาะของคอมไพเลอร์หรือแพลตฟอร์ม เช่น ขนาดที่แน่นอนของชนิดข้อมูลและลำดับไบต์
|
|
|
|
#h(8.85em)
|
|
ในกรณีที่โค้ดต้องสามารถคอมไพล์ได้ทั้งโดยคอมไพเลอร์ที่สอดคล้องกับมาตรฐานหรือคอมไพเลอร์ที่ใช้ C แบบ
|
|
K&R นั้น `__STDC__` สามารถใช้มาโครเพื่อแบ่งโค้ดออกเป็นส่วนมาตรฐานและส่วน K&R
|
|
เพื่อป้องกันการใช้คุณสมบัติที่มีเฉพาะใน C มาตรฐานบนคอมไพเลอร์ที่ใช้ C แบบ K&R
|
|
|
|
#h(8.85em) หลังจากกระบวนการกำหนดมาตรฐาน ANSI/ISO ข้อกำหนดภาษา C
|
|
ยังคงค่อนข้างคงที่เป็นเวลาหลายปี ในปี 1995 มีการเผยแพร่การแก้ไขมาตรฐานฉบับที่ 1 ของมาตรฐาน C ปี
|
|
1990 (ISO/IEC 9899/AMD1:1995 ซึ่งเรียกกันอย่างไม่เป็นทางการว่า C95)
|
|
เพื่อแก้ไขรายละเอียดบางประการและเพิ่มการสนับสนุนชุดอักขระสากลที่ครอบคลุมมากขึ้น
|
|
|
|
=== C99
|
|
|
|
#h(8.85em) มาตรฐาน C ได้รับการแก้ไขเพิ่มเติมในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ส่งผลให้มีการตีพิมพ์
|
|
ISO/IEC 9899:1999 ในปี 1999 ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า "C99" ต่อมาได้มีการแก้ไขเพิ่มเติมอีกสามครั้งโดย
|
|
Technical Corrigenda
|
|
|
|
#h(8.85em) C99 ได้นำเสนอคุณสมบัติใหม่หลายประการรวมถึงฟังก์ชันอินไลน์ชนิดข้อมูลใหม่หลายชนิด(รวมถึง
|
|
long long intชนิด ข้อมูล complex ที่ใช้แทนจำนวนเชิงซ้อน)
|
|
อาร์เรย์ที่มีความยาวแปรผันได้และสมาชิกอาร์เรย์ที่ยืดหยุ่นการสนับสนุนที่ดีขึ้นสำหรับเลขทศลอย IEEE 754
|
|
การสนับสนุนมาโครแบบแปรผัน (มาโครที่มีจำนวนอาร์กิวเมนต์ แปรผันได้)
|
|
และการสนับสนุนความคิดเห็นแบบบรรทัดเดียวที่ขึ้นต้นด้วย `@` `//` เช่นเดียวกับใน BCPL หรือ C++
|
|
คุณสมบัติเหล่านี้หลายอย่างได้ถูกนำไปใช้เป็นส่วนขยายในคอมไพเลอร์ C หลายตัวแล้ว
|
|
|
|
#h(8.85em) โดยส่วนใหญ่แล้ว C99 สามารถใช้งานร่วมกับ C90 ได้ แต่มีความเข้มงวดมากกว่าในบางด้าน
|
|
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การประกาศที่ไม่มีตัวระบุประเภทจะไม่ถือว่ามีintการกำหนดโดยปริยายอีกต่อไป
|
|
มีการกำหนดมาโครมาตรฐาน `__STDC_VERSION__` พร้อมค่า `199901L` เพื่อระบุว่ามีการสนับสนุน C99
|
|
คอม ไพเลอร์ C อื่นๆ เช่น GCC, Solaris Studio และคอมไพเลอร์ C อื่นๆ
|
|
ในปัจจุบันรองรับคุณสมบัติใหม่หลายอย่างหรือทั้งหมดของ C99 อย่างไรก็ตาม คอมไพเลอร์ C ใน Microsoft
|
|
Visual C++ ใช้มาตรฐาน C89 และส่วนต่างๆ ของ C99 ที่จำเป็นสำหรับการใช้งานร่วมกับ C++11
|
|
|
|
#h(8.85em) นอกจากนี้ มาตรฐาน C99 ยังกำหนดให้รองรับตัวระบุที่ใช้ Unicode
|
|
ในรูปแบบของอักขระพิเศษ (เช่น `\u0040` หรือ `\U0001f431`) และแนะนำให้รองรับชื่อ Unicode
|
|
ดิบด้วย
|
|
|
|
=== C11
|
|
|
|
#h(8.85em) งานปรับปรุงมาตรฐาน C ฉบับใหม่เริ่มขึ้นในปี 2550 โดยเรียกกันอย่างไม่เป็นทางการว่า
|
|
"C1X" จนกระทั่งมีการประกาศใช้มาตรฐาน ISO/IEC 9899:2011 อย่างเป็นทางการในวันที่ 8 ธันวาคม
|
|
2554 คณะกรรมการมาตรฐาน C ได้กำหนดแนวทางเพื่อจำกัดการนำคุณสมบัติใหม่ๆ
|
|
ที่ยังไม่ได้รับการทดสอบโดยระบบที่มีอยู่มาใช้
|
|
|
|
#h(8.85em) มาตรฐาน C11 เพิ่มคุณสมบัติใหม่มากมายให้กับภาษา C และไลบรารี
|
|
รวมถึงมาโครแบบเจเนริกชนิดโครงสร้างนิรนามการสนับสนุน Unicode ที่ดีขึ้น
|
|
การดำเนินการอะตอมิกการทำงานแบบมัลติเธรดและฟังก์ชันตรวจสอบขอบเขต
|
|
นอกจากนี้ยังทำให้บางส่วนของไลบรารี C99 ที่มีอยู่เป็นตัวเลือก และปรับปรุงความเข้ากันได้กับ C++
|
|
มาโครมาตรฐาน `__STDC_VERSION__` ถูกกำหนดไว้เพื่อ `201112L` ระบุว่ามีการสนับสนุน C11 แล้ว
|
|
|
|
=== C17
|
|
|
|
#h(8.85em) C17 เป็นชื่อเรียกอย่างไม่เป็นทางการของ ISO/IEC 9899:2018
|
|
ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับภาษาโปรแกรม C ที่เผยแพร่ในเดือนมิถุนายน 2018
|
|
มาตรฐานนี้ไม่ได้เพิ่มคุณสมบัติใหม่ใดๆ ให้กับภาษา แต่เป็นการแก้ไขทางเทคนิคและการชี้แจงข้อบกพร่องใน
|
|
C11 เท่านั้น มาโครมาตรฐาน `__STDC_VERSION__` ถูกกำหนดขึ้นเพื่อ `201710L` ระบุว่ามีการรองรับ
|
|
C17 แล้ว
|
|
|
|
=== C23
|
|
|
|
#h(9.4em) C23 เป็นชื่อเรียกอย่างไม่เป็นทางการของการแก้ไขมาตรฐานภาษา C หลักในปัจจุบัน
|
|
ซึ่งในระหว่างการพัฒนาส่วนใหญ่เรียกว่า "C2X" โดยสร้างขึ้นจากเวอร์ชันก่อนหน้า และแนะนำคุณสมบัติใหม่
|
|
เช่น คำหลักใหม่ ความหมายเพิ่มเติมสำหรับเพื่อ `auto`
|
|
ให้มีการอนุมานประเภทเมื่อประกาศตัวแปรประเภทใหม่รวมถึง `nullptr_t` และ `_BitInt` (N)
|
|
และการขยายไลบรารีมาตรฐาน
|
|
|
|
C23 ได้รับการเผยแพร่ในเดือนตุลาคม 2024 ในชื่อ ISO/IEC 9899:2024 มาโครมาตรฐาน
|
|
`__STDC_VERSION__` ถูกกำหนดไว้ `202311L` เพื่อระบุว่ามีการสนับสนุน C23
|
|
|
|
=== C2Y
|
|
|
|
#h(9.4em) C2Y เป็นชื่อเรียกอย่างไม่เป็นทางการของการแก้ไขมาตรฐานภาษา C ครั้งใหญ่ถัดไป หลังจาก
|
|
C23 (C2X) ซึ่งคาดว่าจะออกในช่วงปลายทศวรรษ 2020 ดังนั้นจึงมีเลข '2' ใน "C2Y" ร่างฉบับแรกของ
|
|
C2Y ได้รับการเผยแพร่ในเดือนกุมภาพันธ์ 2024 ในชื่อ N3220 โดยกลุ่มทำงาน ISO/IEC JTC1/SC22
|
|
/WG14
|
|
|
|
=== Embedded C
|
|
|
|
#h(9.4em) ในอดีตการเขียนโปรแกรม C
|
|
สำหรับระบบฝังตัวจำเป็นต้องใช้ส่วนขยายที่ไม่เป็นมาตรฐานของภาษา C เพื่อรองรับคุณสมบัติพิเศษ
|
|
เช่นการคำนวณเลขทศนิยมคงที่
|
|
ธนาคารหน่วยความจำหลายชุดที่แตกต่างกันและการดำเนินการอินพุต/เอาต์พุตพื้นฐาน
|
|
|
|
#h(9.4em) ในปี 2551 คณะกรรมการมาตรฐาน C ได้เผยแพร่รายงานทางเทคนิคที่ขยายภาษา C
|
|
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้โดยการจัดหามาตรฐานทั่วไปสำหรับการใช้งานทั้งหมดให้ปฏิบัติตาม
|
|
ซึ่งรวมถึงคุณสมบัติหลายอย่างที่ไม่มีในภาษา C ปกติ เช่น การคำนวณเลขทศนิยมคงที่
|
|
พื้นที่แอดเดรสแบบมีชื่อและการกำหนดแอดเดรสฮาร์ดแวร์ I/O พื้นฐาน
|
|
|
|
== ตัวแปร (Variables)
|
|
|
|
#h(5.05em) ตัวแปรในภาษา C เบื้องต้นแล้วประกอบไปด้วยประเภทของข้อมูลและชื่อตัวแปร
|
|
โดยที่ชื่อตัวแปรนั้นสามารถเป็นรายการที่ถูกแบ่งด้วยเครื่องหมายจุลภาคได้ด้วยเช่นกัน ตัวอย่างคือ
|
|
|
|
#afigure(
|
|
```c
|
|
int data;
|
|
float a, b, c;
|
|
```,
|
|
kind: image,
|
|
caption: [ตัวอย่างการประกาศตัวแปรในภาษา C],
|
|
)
|
|
|
|
== ประเภทข้อมูล (Data Types)
|
|
|
|
#h(5.05em) ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับตัวเลขมักมีประเภท unsigned และ signed
|
|
โดยความแตกต่างหากอธิบายสั้น ๆ คือ
|
|
|
|
#[
|
|
#set enum(indent: 5.05em)
|
|
1. Signed (มีเครื่องหมาย): ตัวเลขที่สามารถติดลบได้ ระยะข้อมูลตัวอย่างคือ -128 ถึง#jb 127
|
|
2. Unsigned (ไม่มีเครื่องหมาย): ตัวเลขที่ไม่สามารถติดลบได้ ระยะข้อมูลตัวอย่างคือ 0 ถึง 255
|
|
]
|
|
|
|
#h(5.05em) จะสังเกตได้ว่า ข้อมูลประเภท unsigned นั้นสามารถเก็บตัวเลขบวกได้จำนวนมากกว่า
|
|
คือสูงสุดที่ 255 แต่หากนำค่าสัมบูรณ์ (absolute value) ของระยะข้อมูลแบบ signed มาบวกกัน เช่น\
|
|
#math.equation($|-128| + |127|$, alt: "ค่าสัมบูรณ์ของ -128 บวกค่าสัมบูรณ์ของ 127")
|
|
จะพบว่าได้ค่า 255 หมายความว่า จริง ๆ แล้วข้อมูลประเภท signed สามารถเก็บข้อมูลได้ 255
|
|
ตัวเลขเช่นกัน เพียงแต่ว่าครึ่งหนึ่งของตัวเลขที่สามารถเก็บได้เป็นตัวเลขติดลบ
|
|
|
|
#h(5.05em) ดังนั้นโปรดจำไว้ว่า เลขคณิตจำนวนเต็มมีนิยามแตกต่างกันสำหรับชนิดจำนวนเต็มแบบ signed
|
|
และ unsigned โปรดดูตัวดำเนินการเลขคณิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งการโอเวอร์โฟลว์จำนวนเต็ม
|
|
|
|
=== ประเภทบูลีน (Boolean)
|
|
|
|
#h(8.85em) ประเภทบูลีนนั้นถูกนำเสนอครั้งแรกในมาตรฐาน C99 โดยการกล่าวถึงประเภทข้อมูลบูลีนนั้น
|
|
ในประวัติของภาษา C แล้วมีสองแบบ
|
|
|
|
#set enum(indent: 8.85em)
|
|
|
|
+ `_Bool` (และมีมาโคร `bool`): จนถึงมาตรฐาน C23
|
|
+ `bool` (ที่ไม่ใช่แค่มาโคร): มีตั้งแต่มาตรฐาน C23
|
|
|
|
=== ประเภทจำนวนเต็ม (Integer)
|
|
|
|
1. `short int` (หรืออีกชื่อหนึ่งคือ `short` และสามารถใช้คีย์เวิร์ด `signed` ได้)
|
|
2. `unsigned short int` (หรือ `unsigned short`)
|
|
3. `int` (หรือ `signed int`) \
|
|
คือประเภทข้อมูลตัวเลขที่ปกติที่สุด และจะถูกการันตีว่าจะมีขนาดขั้นต่ำ 16 บิตเสมอ
|
|
โดยระบบทั่วไปส่วนใหญ่ในปัจจุบันจะเป็น 32 บิต
|
|
4. `unsigned int` (หรือเพียงแค่ `unsigned`) คือประเภท `int` ในแบบ `unsigned`, มี
|
|
modulo arithmetic, และเหมาะสมสำหรับการเปลี่ยนแปลงบิต
|
|
5. `long int` (หรือ `long`)
|
|
6. `unsigned long int` (หรือ `unsigned long`)
|
|
7. มีเพิ่มตั้งแต่ C99
|
|
#listy(
|
|
indent: 10.20em,
|
|
numbering: thai-numbering,
|
|
[`long long int` (หรือ `long long`)],
|
|
[`unsigned long long int` (หรือ `unsigned long long`)],
|
|
)
|
|
#v(0.4em)
|
|
8. มีเพิ่มตั้งแต่ C23
|
|
#listy(
|
|
indent: 10.20em,
|
|
numbering: thai-numbering,
|
|
[`_BitInt(n)` (หรือ `signed _BitInt(n)`): ประเภทข้อมูล signed แบบมีขนาดชัดเจน โดย n
|
|
แทนด้วยจำนวนบิต (รวมถึงบิตเครื่องหมาย และ n จะต้องไม่มากกว่า `BITINT_MAXWIDTH` จากไฟล์
|
|
`<limits.h>`)],
|
|
[`unsigned _BitInt(n)`: เหมือนข้างต้น เพียงแค่เป็นประเภท unsigned
|
|
(และไม่มีบิตเครื่องหมาย)],
|
|
)
|
|
|
|
และเหมือนประเภทข้อมูลอื่น ๆ คุณสามารถเรียงคีย์เวิร์ดแบบใดก็ได้ เช่น `unsigned long long int`
|
|
และ `long int unsigned long` นั้นเหมือนกัน
|
|
|
|
ตารางต่อไปนี้สรุปประเภทตัวเลขทั้งหมดและคุณสมบัติของมัน
|
|
|
|
#show table.cell.where(y: 1): strong
|
|
#show table.cell: set par(justify: false, leading: 0.5em)
|
|
|
|
#figure(
|
|
table(
|
|
columns: 7,
|
|
align: horizon + center,
|
|
table.header(
|
|
table.cell([ชื่อประเภท], rowspan: 2),
|
|
table.cell([ประเภทเทียบเท่า], rowspan: 2),
|
|
table.cell([จำนวนบิตตามรูปแบบข้อมูล], colspan: 5),
|
|
[มาตรฐาน C],
|
|
[LP32],
|
|
[ILP32],
|
|
[LLP64],
|
|
[LP64],
|
|
),
|
|
table.cell(`char`, align: left),
|
|
`char`,
|
|
table.cell([อย่างน้อย\ 8], rowspan: 3),
|
|
table.cell([8], rowspan: 3),
|
|
table.cell([8], rowspan: 3),
|
|
table.cell([8], rowspan: 3),
|
|
table.cell([8], rowspan: 3),
|
|
table.cell(`signed char`, align: left),
|
|
`signed char`,
|
|
table.cell(`unsigned char`, align: left),
|
|
`unsigned char`,
|
|
|
|
table.cell(`short`, align: left),
|
|
table.cell(`short int`, rowspan: 4),
|
|
table.cell([อย่างน้อย\ 16], rowspan: 6),
|
|
table.cell([16], rowspan: 6),
|
|
table.cell([16], rowspan: 6),
|
|
table.cell([16], rowspan: 6),
|
|
table.cell([16], rowspan: 6),
|
|
table.cell(`short int`, align: left),
|
|
table.cell(`signed short`, align: left),
|
|
table.cell(`signed short int`, align: left),
|
|
table.cell(`unsigned short`, align: left),
|
|
table.cell([`unsigned`\ `short int`], rowspan: 2),
|
|
table.cell(`unsigned short int`, align: left),
|
|
),
|
|
caption: [ขนาดของข้อมูลเป็นบิต],
|
|
)
|
|
|
|
#pagebreak()
|
|
|
|
#figure(
|
|
table(
|
|
columns: 7,
|
|
align: horizon + center,
|
|
table.header(
|
|
table.cell([ชื่อประเภท], rowspan: 2),
|
|
table.cell([ประเภทเทียบเท่า], rowspan: 2),
|
|
table.cell([จำนวนบิตตามรูปแบบข้อมูล], colspan: 5),
|
|
[มาตรฐาน C],
|
|
[LP32],
|
|
[ILP32],
|
|
[LLP64],
|
|
[LP64],
|
|
),
|
|
table.cell(`int`, align: left),
|
|
table.cell(`int`, rowspan: 3),
|
|
table.cell([อย่างน้อย\ 16], rowspan: 5),
|
|
table.cell([16], rowspan: 5),
|
|
table.cell([32], rowspan: 5),
|
|
table.cell([32], rowspan: 5),
|
|
table.cell([32], rowspan: 5),
|
|
table.cell(`signed`, align: left),
|
|
table.cell(`signed int`, align: left),
|
|
table.cell(`unsigned`, align: left),
|
|
table.cell([`unsigned int`], rowspan: 2),
|
|
table.cell(`unsigned int`, align: left),
|
|
|
|
table.cell(`long`, align: left),
|
|
table.cell(`long int`, rowspan: 4),
|
|
table.cell([อย่างน้อย\ 32], rowspan: 6),
|
|
table.cell([32], rowspan: 6),
|
|
table.cell([32], rowspan: 6),
|
|
table.cell([32], rowspan: 6),
|
|
table.cell([64], rowspan: 6),
|
|
table.cell(`long int`, align: left),
|
|
table.cell(`signed long`, align: left),
|
|
table.cell(`signed long int`, align: left),
|
|
table.cell(`unsigned long`, align: left),
|
|
table.cell([`unsigned`\ `long int`], rowspan: 2),
|
|
table.cell(`unsigned long int`, align: left),
|
|
|
|
table.cell(`long long`, align: left),
|
|
table.cell([`long long int` (C99)], rowspan: 4),
|
|
table.cell([อย่างน้อย\ 64], rowspan: 6),
|
|
table.cell([64], rowspan: 6),
|
|
table.cell([64], rowspan: 6),
|
|
table.cell([64], rowspan: 6),
|
|
table.cell([64], rowspan: 6),
|
|
table.cell(`long long int`, align: left),
|
|
table.cell(`signed long long`, align: left),
|
|
table.cell(`signed long long int`, align: left),
|
|
table.cell(`unsigned long long`, align: left),
|
|
table.cell([`unsigned long`\ `long int` (C99)], rowspan: 2),
|
|
table.cell(`unsigned long long int`, align: left),
|
|
),
|
|
caption: [ขนาดของข้อมูลเป็นบิต (ต่อ)],
|
|
)
|
|
|
|
#h(12em) 1) รูปแบบข้อมูล (data model)
|
|
|
|
#h(13.15em) รูปแบบข้อมูล หรือ data model
|
|
คือรูปแบบการเก็บข้อมูลของโปรแกรมซึ่งเป็นสิ่งที่กำหนดขนาดของตัวแปร
|
|
โดยรูปแบบข้อมูลนั้นจะถูกกำหนดโดยแพลตฟอร์มเป้าหมาย
|
|
ซึ่งมีหน่วยประมวลผลและระบบปฏิบัติการเป็นปัจจัยหลัก โดยตามตารางในหัวข้อก่อนหน้า หลัก ๆ
|
|
แล้วมีรูปแบบข้อมูลอยู่ 4 รูปแบบ คือ LP32, ILP32, LLP64, และ LP64 ซึ่งหากต้องการหาความหาย L
|
|
หมายถึง Long, P หมายถึง Pointer, และ I หมายถึง Integer (จำนวนเต็ม) แล้วตามด้วยเลขบิต
|
|
|
|
=== ประเภทจำนวนทศนิยมจริง (Real floating types)
|
|
|
|
#h(8.85em) ภาษา C นั้นมีประเภทข้อมูลสำหรับแทนตัวเลขทศนิยมจริง 3 (หรือ 6 ตั้งแต่ C23) ประเภท
|
|
|
|
1. `float` จำนวนทศนิยมความแม่นยำเดี่ยว ตรงกับฟอร์แมตมาตรฐาน IEEE-754 binary32 หากรองรับ
|
|
2. `double` จำนวนทศนิยมความแม่นยำสองเท่า ตรงกับฟอร์แมตมาตรฐาน IEEE-754 binary64
|
|
หากรองรับ
|
|
3. `long double` จำนวนทศนิยมความแม่นยำเพิ่มเติม ตรงกับฟอร์แมตมาตรฐาน IEEE-754 binary128
|
|
หากรองรับ มิฉะนั้นจะตรงกับ IEEE-754 binary64-extended หากรองรับ
|
|
มิฉะนั้นจะตรงกับรูปแบบจำนวนทศนิยมที่ไม่ตรงกับมาตรฐาน IEEE-754
|
|
รูปแบบใดก็ได้ตราบใดที่มีความแม่นยำกว่า binary64 และระยะข้อมูลนั้นอย่างน้อยก็ต้องดีเท่า binary64
|
|
และหากไม่รองรับทั้งหมดนั้น จะตรงกับฟอร์แมตมาตรฐาน IEEE-754 binary64
|
|
|
|
#listy(
|
|
indent: 10.20em,
|
|
numbering: thai-numbering,
|
|
[รูปแบบ binary128 นั้นถูกใช้โดยระบบ HP-UX, SPARC, MIPS, ARM64, และ z/OS บางระบบ],
|
|
[รูปแบบ IEEE-754 binary64-extended ที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายที่สุดคือรูปแบบความแม่นยำเพิ่มเติม
|
|
80 บิต x87 ซึ่งถูกใช้โดยสถาปัตยกรรม x86 และ x86-64 บางระบบ#jb (การยกเว้นที่ควรพูดถึงคือ
|
|
MSVC ที่กำหนดให้ `long double` อยู่ในรูปแบบเดียวกันกับ `double`, เช่น#jb binary64)],
|
|
)
|
|
|
|
#h(8.85em) เมื่อใช้มาตรฐาน C ตั้งแต่ C23 เป็นต้นไปและหากแพลตฟอร์มของคุณใช้งานคอนแสตนต์มาโคร
|
|
`__STDC_IEC_60559_DFP__` ข้อมูลประเภทตัวเลขทศนิยมดังต่อไปนี้จะถูกรองรับด้วย:
|
|
|
|
+ `_Decimal32` แทนรูปแบบมาตรฐาน IEEE-754 decimal32
|
|
+ `_Decimal64` แทนรูปแบบมาตรฐาน IEEE-754 decimal64
|
|
+ `_Decimal128` แทนรูปแบบมาตรฐาน IEEE-754 decimal128
|
|
|
|
#h(8.85em) มิฉะนั้น ประเภทตัวเลขทศนิยมเพิ่มเติมเหล่านี้จะไม่ถูกรองรับ
|
|
|
|
#h(8.85em) ข้อมูลประเภททศนิยมอาจรองรับค่าพิเศษเพิ่มเติมได้แก่
|
|
|
|
1. อนันต์ (Infinity, ทั้งบวกและลบ)
|
|
2. ศูนย์ติดลบ, `-0.0` โดยมีค่าเท่ากับศูยน์ที่ติดบวก แต่อาจมีความหมายในบางสมการ เช่น
|
|
`1.0 / 0.0 == INFINITY` แต่ `1.0 / -0.0 == -INFINITY`
|
|
3. ไม่ใช่ตัวเลข (not-a-number; NaN) ซึ่งไม่เท่ากับอะไรเลย รวมถึงตัวมันเอง
|
|
|
|
#h(8.85em) ทศนิยมจำนวนจริงสามารถถูกใช้กับตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์ได้ *+ - / \**
|
|
และฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์จาก `<math.h>`
|
|
โดยทั้งตัวดำเนินการและฟังก์ชันจากไลบรารีนั้นสามารถก่อให้เกิดการแสดงข้อผิดพลาดของจำนวนทศนิยมได้และจะตั้งค่า
|
|
`errno`
|
|
|
|
=== ประเภทจำนวนทศนิยมซับซ้อน (Complex floating types)
|
|
|
|
#h(8.85em) ประเภทข้อมูลจำนวนทศนิยมซับซ้อนนั้นเป็นประเภทที่แทนตัวเลขเชิงซ้อน (complex number)
|
|
นั้นคือ ตัวเลขที่สามารถถูกเขียนแทนเป็นผลรวมของจำนวนจริงและจำนวนจริงที่คูณด้วยจำนวนจินตภาพ (a +
|
|
bi) โดยประเภทจำนวนเชิงซ้อนมีอยู่สามประเภท ได้แก่
|
|
|
|
1. `float _Complex` (และสามารถใช้ `float complex` ได้เช่นกันหากนำเข้า `<complex.h>`)
|
|
2. `double _Complex` (และสามารถใช้ `double complex` ได้เช่นกันหากนำเข้า
|
|
`<complex.h>`)
|
|
3. `long double _Complex` (และสามารถใช้ `long double complex` ได้เช่นกันหากนำเข้า
|
|
`<complex.h>`)
|
|
|
|
=== ประเภทจำนวนทศนิยมจินตภาพ (Imaginary floating types)
|
|
|
|
#h(8.85em) ประเภทข้อมูลจำนวนทศนิยมจินตภาพนั้นเป็นประเภทที่แทนตัวเลขจินตภาพ#jb (imaginary
|
|
number) นั้นคือ ตัวเลขที่สามารถถูกเขียนแทนเป็นจำนวนจริงที่คูณด้วยจำนวนจินตภาพ #math.equation(
|
|
$b i$,
|
|
alt: "b i",
|
|
) โดยประเภทจำนวนเชิงซ้อนมีอยู่สามประเภท ได้แก่
|
|
|
|
1. `float _Imaginary` (และสามารถใช้ `float imaginary` ได้เช่นกันหากนำเข้า#jb
|
|
`<complex.h>`)
|
|
2. `double _Imaginary` (และสามารถใช้ `double imaginary` ได้เช่นกันหากนำเข้า
|
|
`<complex.h>`)
|
|
3. `long double _Imaginary` (และสามารถใช้ `long double imaginary` ได้เช่นกันหากนำเข้า
|
|
`<complex.h>`)
|
|
|
|
=== ประเภทตัวอักษร (Character)
|
|
|
|
1. `signed char` คือประเภทสำหรับตัวอักษรแบบ signed
|
|
2. `unsigned char` คือประเภทสำหรับตัวอักษรแบบ unsigned
|
|
3. `char` คือประเภทสำหรับตัวอักษรแบบไม่ระบุระยะข้อมูล ซึ่งสามารถเท่ากับ#jb `signed char` หรือ
|
|
`unsigned char` ก็ได้ขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์มและคอมไพเลอร์ แต่อย่างไรก็ตาม `char`
|
|
นั้นไม่ใช่เพียงแค่มาโครที่ลิงก์ไปยังประเภทอื่น ๆ แต่ `char` คือประเภทของมันเอง
|
|
|
|
=== คีย์เวิร์ด
|
|
|
|
1. `bool`, `true`, `false`, `char`, `int`, `short`, `long`, `signed`,
|
|
`unsigned`, `float`, `double`
|
|
2. `_Bool`, `_BitInt`, `_Complex`, `_Imaginary`, `_Decimal32`, `_Decimal64`,
|
|
`_Decimal128`
|
|
|
|
=== ระยะค่าที่เก็บได้
|
|
|
|
#h(8.85em) ก่อนมาตรฐาน C23 มาตรฐาน C อนุญาตการแทนตัวเลขแบบใดก็ได้ และ#jb
|
|
ระยะขั้นต่ำของตัวเลข N บิตคือ #math.minus#[(2#super[N-1] #math.minus 1)] ถึง
|
|
+2#super[N-1] #math.minus 1 (เช่น -127 ถึง 127 สำหรับประเภทตัวเลข 8 บิต)
|
|
ซึ่งตรงกับขอบเขตของส่วนเติมเต็มหนึ่ง (one's complement) หรือการแทนจำนวนมีเครื่องหมาย
|
|
(sign-and-magnitude)
|
|
|
|
#h(8.85em) อย่างไรก็ตาม รูปแบบข้อมูลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งหมด (รวมถึง ILP32, LP32, LP64,
|
|
และ LLP64) และคอมไพเลอร์ C เกือบทั้งหมดใช้การแทนตัวเลขแบบส่วนเติมเต็มสอง#jb (two's
|
|
complement) (มีข้อยกเว้นที่ทราบแค่บางคอมไพเลอร์สำหรับระบบ UNISYS) และตั้งแต่มาตรฐาน C23
|
|
มันคือการแทนตัวเลขแบบเดียวที่ถูกอนุญาตให้ใช้โดยมาตรฐาน
|
|
และมีขอบเขตที่แน่นอนระหว่าง -2#super[N#math.minus#[1]] ถึง +2#super[N#math.minus#[1]]
|
|
(เช่น -128 ถึง 127 สำหรับประเภทตัวเลข 8 บิต)
|
|
|
|
#h(8.85em) ตารางต่อไปนี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับขอบเขตของประเภทข้อมูลต่าง ๆ
|
|
(มีการเพิ่มจุลภาคในทศนิยมเพื่อเพิ่มความสะดวกในการอ่าน)
|
|
|
|
#show table.cell.where(x: 0): strong
|
|
#show math.equation.where(block: true): set block(spacing: 0.6em)
|
|
#set enum(indent: 0em)
|
|
|
|
#figure(
|
|
table(
|
|
columns: 5,
|
|
align: horizon + center,
|
|
table.header(
|
|
table.cell([ประเภท], rowspan: 2),
|
|
table.cell([ขนาด\ (บิต)], rowspan: 2),
|
|
table.cell([รูปแบบ], rowspan: 2),
|
|
table.cell([ระยะค่า], colspan: 2),
|
|
[โดยประมาณ], [แน่นอน],
|
|
),
|
|
table.cell([ตัวอักษร], rowspan: 4),
|
|
table.cell([8], rowspan: 2),
|
|
[signed],
|
|
[],
|
|
[-128 ถึง 127],
|
|
|
|
[unsigned],
|
|
[],
|
|
[0 ถึง 255],
|
|
|
|
[16],
|
|
[UTF-16],
|
|
[],
|
|
[0 ถึง 65535],
|
|
|
|
[32],
|
|
[UTF-32],
|
|
[],
|
|
[0 ถึง 1114111 (0x10ffff)],
|
|
|
|
table.cell([จำนวน\ เต็ม], rowspan: 6),
|
|
table.cell([16], rowspan: 2),
|
|
[signed],
|
|
[± 3.27 · 104],
|
|
[-32768 ถึง 32767],
|
|
|
|
[unsigned],
|
|
[0 ถึง 6.55 · 104],
|
|
[0 ถึง 65535],
|
|
|
|
table.cell([32], rowspan: 2),
|
|
[signed],
|
|
[± 2.14 · 109],
|
|
[-2,147,483,648 ถึง 2,147,483,647],
|
|
|
|
[unsigned],
|
|
[0 ถึง 4.29 · 109],
|
|
[0 ถึง 4,294,967,295],
|
|
|
|
table.cell([64], rowspan: 2),
|
|
[signed],
|
|
[± 9.22 · 1018],
|
|
[-9,223,372,036,854,775,808 ถึง 9,223,372,036,854,775,807],
|
|
|
|
[unsigned],
|
|
[0 ถึง 1.84 · 1019],
|
|
[0 ถึง 18,446,744,073,709,551,615],
|
|
|
|
table.cell([ทศนิยม\ ไบนารี], rowspan: 2),
|
|
[32],
|
|
[IEEE-754],
|
|
table.cell(
|
|
[
|
|
+ min subnormal:
|
|
#math.equation(
|
|
$± 1.401,298,4 · 10^(-45)$,
|
|
alt: "บวกลบ 1.4012984 คูณ 10 ยกกำลัง -45",
|
|
)
|
|
+ min normal:
|
|
#math.equation(
|
|
$± 1.175,494,3 · 10^(-38)$,
|
|
alt: "บวกลบ 1.1754943 คูณ 10 ยกกำลัง -38",
|
|
)
|
|
+ max: \
|
|
#math.equation(
|
|
$± 3.402,823,4 · 10^(38)$,
|
|
alt: "บวกลบ 3.4028234 คูณ 10 ยกกำลัง 38",
|
|
)
|
|
],
|
|
align: left,
|
|
),
|
|
table.cell(
|
|
[
|
|
+ min subnormal:\
|
|
`±0x1p-149`
|
|
+ min normal:\
|
|
`±0x1p-126`
|
|
+ max:\
|
|
`±0x1.fffffep+127`
|
|
],
|
|
align: left,
|
|
),
|
|
|
|
[64],
|
|
[IEEE-754],
|
|
table.cell(
|
|
[
|
|
+ min subnormal:
|
|
#math.equation(
|
|
$± 4.940,656,458,412\ · 10^(-324)$,
|
|
alt: "บวกลบ 4.940656458412 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ 324",
|
|
block: true,
|
|
)
|
|
+ min normal:
|
|
#math.equation(
|
|
$± 2.225,073,858,507,201,\ 4 · 10^(-308)$,
|
|
alt: "บวกลบ 2.2250738585072014 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ 308",
|
|
block: true,
|
|
)
|
|
+ max:
|
|
#math.equation(
|
|
$± 1.797,693,134,862,315,\ 7 · 10^308$,
|
|
alt: "บวกลบ 1.7976931348623157 คูณ 10 ยกกำลัง 308",
|
|
block: true,
|
|
)
|
|
],
|
|
align: left,
|
|
),
|
|
table.cell(
|
|
[
|
|
+ min subnormal:
|
|
`±0x1p-1074`
|
|
+ min normal:\
|
|
`±0x1p-1022`
|
|
+ max: `±0x1` \ `.fffffffffffffp+1023`
|
|
],
|
|
align: left,
|
|
),
|
|
),
|
|
caption: [ตารางแสดงขอบเขตประเภทข้อมูล],
|
|
)
|
|
|
|
#pagebreak()
|
|
|
|
#figure(
|
|
table(
|
|
columns: 5,
|
|
align: horizon + center,
|
|
table.header(
|
|
table.cell([ประเภท], rowspan: 2),
|
|
table.cell([ขนาด\ (บิต)], rowspan: 2),
|
|
table.cell([รูปแบบ], rowspan: 2),
|
|
table.cell([ระยะค่า], colspan: 2),
|
|
[โดยประมาณ], [แน่นอน],
|
|
),
|
|
|
|
table.cell([ทศนิยม\ ไบนารี], rowspan: 2),
|
|
[80],
|
|
[x86],
|
|
table.cell(
|
|
[
|
|
+ min subnormal:
|
|
#math.equation(
|
|
$± 3.645,199,531,882,474,\ 602,528 · 10^(-4951)$,
|
|
alt: "บวกลบ 3.645199531882474602528 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ 4951",
|
|
block: true,
|
|
)
|
|
+ min normal:
|
|
#math.equation(
|
|
$± 3.362,103,143,112,093,\ 506,263 · 10^(-4932)$,
|
|
alt: "บวกลบ 3.362103143112093506263 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ 4932",
|
|
block: true,
|
|
)
|
|
+ max:
|
|
#math.equation(
|
|
$± 1.189,731,495,357,231,\ 765,021 · 10^(4932)$,
|
|
alt: "บวกลบ 1.189731495357231765021 คูณ 10 ยกกำลัง 4932",
|
|
block: true,
|
|
)
|
|
],
|
|
align: left,
|
|
),
|
|
table.cell(
|
|
[
|
|
+ min subnormal:
|
|
`±0x1p-16445`
|
|
+ min normal:
|
|
`±0x1p-16382`
|
|
+ max: `±0x1.ffffffff`\ `fffffffep+16383`
|
|
],
|
|
align: left,
|
|
),
|
|
|
|
[128],
|
|
[IEEE-754],
|
|
table.cell(
|
|
[
|
|
+ min subnormal:
|
|
#math.equation(
|
|
$± 6.475,175,119,438,025,\ 110,924,438,958,227,\ 646,552,5 · 10^(-4966)$,
|
|
alt: "บวกลบ 6.4751751194380251109244389582276465525 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ 4966",
|
|
block: true,
|
|
)
|
|
+ min normal:
|
|
#math.equation(
|
|
$± 3.362,103,143,112,093,\ 506,262,677,817,321,\ 752,602,6 · 10^(-4932)$,
|
|
alt: "บวกลบ 3.3621031431120935062626778173217526026 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ 4932",
|
|
block: true,
|
|
)
|
|
+ max:
|
|
#math.equation(
|
|
$± 1.189,731,495,357,231,\ 765,085,759,326,628,\ 007,016,2 · 10^4932$,
|
|
alt: "บวกลบ 1.1897314953572317650857593266280070162 คูณ 10 ยกกำลัง 4932",
|
|
block: true,
|
|
)
|
|
],
|
|
align: left,
|
|
),
|
|
table.cell(
|
|
[
|
|
+ min subnormal:
|
|
`±0x1p-16494`
|
|
+ min normal:
|
|
`±0x1p-16382`
|
|
+ max: `±0x1.ffffffffffffff`\ `ffffffffffffffp+16383`
|
|
],
|
|
align: left,
|
|
),
|
|
|
|
table.cell([ทศนิยม\ เดซิมอล], rowspan: 3),
|
|
[32],
|
|
[IEEE-754],
|
|
[],
|
|
table.cell(
|
|
[
|
|
+ min subnormal:\
|
|
#math.equation($± 1 · 10^(-101)$, alt: "บวกลบ 1 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ 101")
|
|
+ min normal:\
|
|
#math.equation($± 1 · 10^(-95)$, alt: "บวกลบ 1 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ 95")
|
|
+ max:\
|
|
#math.equation(
|
|
$± 9.999'999 · 10^96$,
|
|
alt: "บวกลบ 9.999999 คูณ 10 ยกกำลัง 96",
|
|
)
|
|
],
|
|
align: left,
|
|
),
|
|
|
|
[64],
|
|
[IEEE-754],
|
|
[],
|
|
table.cell(
|
|
[
|
|
+ min subnormal:\
|
|
#math.equation($± 1 · 10^(-398)$, alt: "บวกลบ 1 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ -398")
|
|
+ min normal:\
|
|
#math.equation($± 1 · 10^(-383)$, alt: "บวกลบ 1 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ 383")
|
|
+ max:
|
|
#math.equation(
|
|
$± 9.999'999'999'999'999\ · 10^384$,
|
|
alt: "บวกลบ 9.999999999999999 คูณ 10 ยกกำลัง 384",
|
|
block: true,
|
|
)
|
|
],
|
|
align: left,
|
|
),
|
|
|
|
[128],
|
|
[IEEE-754],
|
|
[],
|
|
table.cell(
|
|
[
|
|
+ min subnormal:\
|
|
#math.equation(
|
|
$± 1 · 10^(-6176)$,
|
|
alt: "บวกลบ 1 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ 6176",
|
|
)
|
|
+ min normal:\
|
|
#math.equation(
|
|
$± 1 · 10^(-6143)$,
|
|
alt: "บวกลบ 1 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ 6143",
|
|
)
|
|
+ max:
|
|
#math.equation(
|
|
$ ± 9.999'999'999'999'999'\ 999'999'999'999'999'999\ · 10^6144 $,
|
|
alt: "บวกลบ 9.999999999999999999999999999999999 คูณ 10 ยกกำลัง 6144",
|
|
block: true,
|
|
)
|
|
],
|
|
align: left,
|
|
),
|
|
),
|
|
caption: [ตารางแสดงขอบเขตประเภทข้อมูล (ต่อ)],
|
|
)
|
|
|
|
#set enum(indent: 1em)
|
|
|
|
== ชุดแปลโปรแกรมของกนู (GNU Compiler Collection; GCC)
|
|
|
|
#h(5.05em) ในกระบวนการการพัฒนาโครงงานนี้
|
|
ชุดแปลโปรแกรมของกนูนั้นถูกใช้เป็นหลักเนื่องจากเป็นชุดแปลโปรแกรม (คอมไพเลอร์; Compiler)
|
|
ที่ใช้เป็นหลักในการพัฒนาโคดที่สร้างบนพื้นฐาน Arduino และบอร์ดต่าง ๆ รวมถึงบอร์ด ESP32
|
|
|
|
#h(5.05em) ชุดคอมไพเลอร์ GNU (GNU Compiler Collection; GCC) (เดิมชื่อ GNU C Compiler)
|
|
คือชุดคอมไพเลอร์จากโครงการ GNU ที่รองรับภาษาโปรแกรม สถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์
|
|
และระบบปฏิบัติการต่าง ๆ มูลนิธิซอฟต์แวร์เสรี (FSF) เผยแพร่ GCC
|
|
ในฐานะซอฟต์แวร์เสรีภายใต้สัญญาอนุญาตสถูกเรียกาธารณะทั่วไปของ GNU (GNU GPL) GCC
|
|
เป็นองค์ประกอบสำคัญของชุดเครื่องมือ GNU ซึ่งใช้สำหรับโครงการส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับ GNU และเคอร์เนล
|
|
Linux ด้วยโคดประมาณ 15 ล้านบรรทัดในปี 2019 GCC จึงเป็นหนึ่งในโปรแกรมฟรีที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา
|
|
GCC มีบทบาทสำคัญในการเติบโตของซอฟต์แวร์เสรี ทั้งในฐานะเครื่องมือและตัวอย่าง
|
|
|
|
#h(5.05em) นอกจากจะเป็นคอมไพเลอร์อย่างเป็นทางการของระบบปฏิบัติการ GNU แล้ว GCC
|
|
ยังได้รับการยอมรับให้เป็นคอมไพเลอร์มาตรฐานโดยระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ที่คล้ายกับ Unix อื่นๆ
|
|
อีกมากมาย รวมถึงระบบปฏิบัติการ Linux ส่วนใหญ่ ระบบปฏิบัติการตระกูล BSD ส่วนใหญ่ก็เปลี่ยนมาใช้ GCC
|
|
ไม่นานหลังจากเปิดตัว แม้ว่าหลังจากนั้น FreeBSD และ Apple macOS ได้เปลี่ยนมาใช้คอมไพเลอร์ Clang
|
|
ส่วนใหญ่เป็นเพราะเหตุผลด้านลิขสิทธิ์ GCC ยังสามารถคอมไพเลอร์โคดสำหรับระบบปฏิบัติการ Windows,
|
|
Android, iOS, Solaris, HP-UX, AIX และ MS-DOS ได้อีกด้วย
|
|
|
|
#h(5.05em) GCC ได้รับการพอร์ตไปยังแพลตฟอร์มและสถาปัตยกรรมชุดคำสั่งต่าง ๆ มากกว่าคอมไพเลอร์อื่น
|
|
ๆ
|
|
และถูกนำไปใช้งานอย่างกว้างขวางในฐานะเครื่องมือในการพัฒนาซอฟต์แวร์ทั้งแบบฟรีและแบบที่เป็นกรรมสิทธิ์
|
|
นอกจากนี้ GCC ยังพร้อมใช้งานสำหรับระบบฝังตัวมากมาย รวมถึงชิปที่ใช้ ARM และ Power ISA
|