C99标準特性

c99是在c89的基礎上發展起來的,增加了基本資料類型,關鍵字 ,和一些系統函數等。

　　其實在初學階段C89（ANSI C)和C99的差別是不易察覺的，是以不必太在意這個。

　　C99有一部分是對于大字元集的優化(很多資料上寫的是ANSI标準化)，還加入了一些資料庫函數，是C89之後的标準，我們用的C是C89标準的，C++是C89編寫的，目前的C99标準其實在以前的編譯器中就或多或少的支援了，目前完全支援的有這些：MinGW、Borland C++、dev-C++。

　　C99标準的新特性 

　　在ANSI标準化後，C語言的标準在一段相當的時間内都保持不變，盡管C++繼續在改進。（實際上，Normative Amendment1在1995年已經開發了一個新的C語言版本。但是這個版本很少為人所知。）标準在90年代才經曆了改進，這就是ISO9899:1999（1999年出版）。這個版本就是通常提及的C99。它被ANSI于2000年三月采用。 

　　在C99中包括的特性有： 

　　對編譯器限制增加了，比如源程式每行要求至少支援到 4095 位元組，變量名函數名的要求支援到 63 位元組 (extern 要求支援到 31) 

　　預處理增強了。例如： 

　　宏支援取參數 #define Macro(...) __VA_ARGS__ 

　　使用宏的時候，參數如果不寫，宏裡用 #,## 這樣的東西會擴充成空串。(以前會出錯的) 

　　支援 // 行注釋（這個特性實際上在C89的很多編譯器上已經被支援了） 

　　增加了新關鍵字 restrict, inline, _Complex, _Imaginary, _Bool 

　　支援 long long, long double _Complex, float _Complex 這樣的類型 

　　支援 <: :> <% %> %: %:%: ，等等奇怪的符号替代，D&E 裡提過這個 

　　支援了不定長的數組。數組的長度就可以用變量了。聲明類型的時候呢,就用 int a[*] 這樣的寫法。不過考慮到效率和實作，這玩意并不是一個新類型。是以就不能用在全局裡，或者 struct union 裡面，如果你用了這樣的東西，goto 語句就受限制了。 

　　變量聲明不必放在語句塊的開頭，for 語句提倡這麼寫 for(int i=0;i<100;++i) 就是說，int i 的聲明放在裡面，i 隻在 for 裡面有效。(VC沒有遵守這條标準，i 在 for 外也有效) 

　　當一個類似結構的東西需要臨時構造的時候，可以用 (type_name){xx,xx,xx} 這有點像 C++ 的構造函數 

　　初始化結構的時候現在可以這樣寫: 

　　struct {int a[3], b;} hehe[] = { [0].a = {1}, [1].a = 2 }; 

　　struct {int a, b, c, d;} hehe = { .a = 1, .c = 3, 4, .b = 5} // 3,4 是對 .c,.d 指派的 

　　字元串裡面，/u 支援 unicode 的字元 

　　支援 16 進制的浮點數的描述 

　　是以 printf scanf 的格式化串多支援了 ll / LL (VC6 裡用的 I64) 對應新的 long long 類型。 

　　浮點數的内部資料描述支援了新标準，這個可以用 #pragma 編譯器指定 

　　除了已經有的 __line__ __file__ 以外，又支援了一個 __func__ 可以得到目前的函數名 

　　對于非常數的表達式，也允許編譯器做化簡 

　　修改了對于 / % 處理負數上的定義，比如老的标準裡 -22 / 7 = -3, -22 % 7 = -1 而現在 -22 / 7 = -4, -22 % 7 = 6 

　　取消了不寫函數傳回類型預設就是 int 的規定 

　　允許 struct 定義的最後一個數組寫做 [] 不指定其長度描述 

　　const const int i; 将被當作 const int i; 處理 

　　增加和修改了一些标準頭檔案, 比如定義 bool 的 <stdbool.h> 定義一些标準長度的 int 的 <inttypes.h> 定義複數的 <complex.h> 定義寬字元的 <wctype.h> 有點泛型味道的數學函數 <tgmath.h> 跟浮點數有關的 <fenv.h>。<stdarg.h> 裡多了一個 va_copy 可以複制 ... 的參數。<time.h> 裡多了個 struct tmx 對 struct tm 做了擴充 

　　輸入輸出對寬字元還有長整數等做了相應的支援 

　　相對于c89的變化還有 

　　1、增加restrict指針 

　　C99中增加了公适用于指針的restrict類型修飾符，它是初始通路指針所指對象的惟一途徑，是以隻有借助restrict指針表達式才能通路對象。restrict指針指針主要用做函數變元，或者指向由malloc()函數所配置設定的記憶體變量。restrict資料類型不改變程式的語義。 

　　如果某個函數定義了兩個restrict指針變元，編譯程式就假定它們指向兩個不同的對象，memcpy()函數就是restrict指針的一個典型應用示例。C89中memcpy()函數原型如下： 

　　代碼: void *memcpy (void *s1, const void *s2, size_t size); 

　　如果s1和s2所指向的對象重疊，其操作就是未定義的。memcpy()函數隻能用于不重疊的對象。C99中memcpy()函數原型如下：代碼: void *memcpy(void *restrict s1, const void *restrict s2,size_t size); 

　　通過使用restrict修飾s1和s2 變元，可確定它們在該原型中指向不同的對象。 

　　2、inline（内聯）關鍵字 

　　内聯函數除了保持結構化和函數式的定義方式外,還能使程式員寫出高效率的代碼.函數的每次調用與傳回都會消耗相當大的系統資源,尤其是當函數調用發生在重複次數很多的循環語句中時.一般情況下,當發生一次函數調用時,變元需要進棧,各種寄存器記憶體需要儲存.當函數傳回時,寄存器的内容需要恢複。如果該函數在代碼内進行聯機擴充，當代碼執行時，這些儲存和恢複操作旅遊活動會再發生，而且函數調用的執行速度也會大大加快。函數的聯機擴充會産生較長的代碼，是以隻應該内聯對應用程式性能有顯著影響的函數以及長度較短的函數 

　　3、新增資料類型 

　　_Bool 

　　值是0或1。C99中增加了用來定義bool、true以及false宏的頭檔案夾<stdbool.h>，以便程式員能夠編寫同時相容于C與C++的應用程式。在編寫新的應用程式時，應該使用 

　　<stdbool.h>頭檔案中的bool宏。 

　　_Complex and _Imaginary 

　　C99标準中定義的複數類型如下：float_Complex; float_Imaginary; double_Complex; double_Imaginary; long double_Complex; long double_Imaginary. 

　　<complex.h>頭檔案中定義了complex和imaginary宏,并将它們擴充為_Complex和_Imaginary,是以在編寫新的應用程式時,應該使用<stdbool.h>頭檔案中的complex和imaginary宏。 

　　long long int 

　　C99标準中引進了long long int（-(2e63 - 1)至2e63 - 1）和unsigned long long int（0 - 2e64 - 1）。long long int能夠支援的整數長度為64位。 

　　4、對數組的增強 

　　可變長數組 

　　C99中,程式員聲明數組時,數組的維數可以由任一有效的整型表達式确定,包括隻在運作時才能确定其值的表達式,這類數組就叫做可變長數組,但是隻有局部數組才可以是變長的. 

　　可變長數組的維數在數組生存期内是不變的,也就是說,可變長數組不是動态的.可以變化的隻是數組的大小.可以使用*來定義不确定長的可變長數組。 

　　數組聲明中的類型修飾符 

　　在C99中，如果需要使用數組作為函數變元，可以在數組聲明的方括号内使用static關鍵字，這相當于告訴編譯程式，變元所指向的數組将至少包含指定的元素個數。也可以在數組聲明的方括号内使用restrict,volatile,const關鍵字，但隻用于函數變元。如果使用restrict，指針是初始通路該對象的惟一途徑。如果使用const，指針始終指向同一個數組。使用volatile沒有任何意義。 

　　5、單行注釋 

　　引入了單行注釋标記 "//" , 可以象C++一樣使用這種注釋了。 

　　6、分散代碼與聲明 

　　7、預處理程式的修改 

　　a、變元清單 

　　宏可以帶變元，在宏定義中用省略号（...）表示。内部預處理辨別符__VA_ARGS__決定變元将在何處得到替換。例：#define MySum(...) sum(__VA_ARGS__) 語句MySum(k,m,n); 

　　将被轉換成：sum(k, m, n); 變元還可以包含變元。例： #define compare(compf, ...) compf(__VA_ARGS__) 其中的compare(strcmp,"small", "large"); 将替換成：strcmp("small","large"); 

　　b、_Pragma運算符 

　　C99引入了在程式中定義編譯指令的另外一種方法：_Pragma運算符。格式如下： 

　　_Pragma("directive") 

　　其中directive是要滿打滿算的編譯指令。_Pragma運算符允許編譯指令參與宏替換。 

　　c、内部編譯指令 

　　STDCFP_CONTRACT ON/OFF/DEFAULT 若為ON，浮點表達式被當做基于硬體方式處理的獨立單元。預設值是定義的工具。 

　　STDCFEVN_ACCESS ON/OFF/DEFAULT 告訴編譯程式可以通路浮點環境。預設值是定義的工具。 

　　STDC CX_LIMITED_RANGE ON/OFF/DEFAULT 若值為ON，相當于告訴編譯程式某程式某些含有複數的公式是可靠的。預設是OFF。 

　　d、新增的内部宏 

　　__STDC_HOSTED__ 若作業系統存在，則為1 

　　__STDC_VERSION__ 199991L或更高。代表C的版本 

　　__STDC_IEC_599__ 若支援IEC 60559浮點運算，則為1 

　　__STDC_IEC_599_COMPLEX__ 若支援IEC 60599複數運算，則為1 

　　__STDC_ISO_10646__ 由編譯程式支援，用于說明ISO/IEC 10646标準的年和月格式：yyymmmL 

　　9、複合指派 

　　C99中，複合指派中，可以指定對象類型的數組、結構或聯合表達式。當使用複合指派時，應在括弧内指定類型，後跟由花括号圍起來的初始化清單；若類型為數組，則不能指定數組的大小。建成的對象是未命名的。 

　　例： double *fp = (double[]) {1.1, 2.2, 3.3}; 

　　該語句用于建立一個指向double的指針fp，且該指針指向這個3元素數組的第一個元素。 在檔案域内建立的複合指派隻在程式的整個生存期内有效。在子產品内建立的複合指派是局部對象，在退出子產品後不再存在。 

　　10、柔性數組結構成員 

　　C99中，結構中的最後一個元素允許是未知大小的數組，這就叫做柔性數組成員，但結構中的柔性數組成員前面必須至少一個其他成員。柔性數組成員允許結構中包含一個大小可變的數組。sizeof傳回的這種結構大小不包括柔性數組的記憶體。包含柔性數組成員的結構用malloc()函數進行記憶體的動态配置設定，并且配置設定的記憶體應該大于結構的大小，以适應柔性數組的預期大小。 

　　11、指定的初始化符 

　　C99中，該特性對經常使用稀疏數組的程式員十分有用。指定的初始化符通常有兩種用法：用于數組，以及用于結構和聯合。用于數組的格式： = vol; 其中，index表示數組的下标，vol表示本數組元素的初始化值。 

　　例如： int x[10] = {[0] = 10, [5] = 30}; 其中隻有x[0]和x[5]得到了初始化．用于結構或聯合的格式如下： 

　　member-name(成員名稱) 

　　對結構進行指定的初始化時，允許采用簡單的方法對結構中的指定成員進行初始化。 

　　例如： struct example{ int k, m, n; } object = {m = 10,n = 200}; 

　　其中，沒有初始化k。對結構成員進行初始化的順序沒有限制。 

　　12、printf()和scanf()函數系列的增強 

　　C99中printf()和scanf()函數系列引進了處理long long int和unsigned long long int資料類型的特性。long long int 類型的格式修飾符是ll。在printf()和scanf()函數中，ll适用于d, i, o, u 和x格式說明符。另外，C99還引進了hh修飾符。當使用d, i, o, u和x格式說明符時，hh用于指定char型變元。ll和hh修飾符均可以用于n說明符。 

　　格式修飾符a和A用在printf()函數中時，結果将會輸出十六進制的浮點數。格式如下：[-]0xh, hhhhp + d 使用A格式修飾符時，x和p必須是大寫。A和a格式修飾符也可以用在scanf()函數中，用于讀取浮點數。調用printf()函數時，允許在%f說明符前加上l修飾符，即%lf，但不起作用。 

　　13、C99新增的庫 

　　C89中标準的頭檔案 

　　<assert.h> 定義宏assert() 

　　<ctype.h> 字元處理 

　　<errno.h> 錯誤報告 

　　<float.h> 定義與實作相關的浮點值勤 

　　<limits.h> 定義與實作相關的各種極限值 

　　<locale.h> 支援函數setlocale() 

　　<math.h> 數學函數庫使用的各種定義 

　　<setjmp.h> 支援非局部跳轉 

　　<signal.h> 定義信号值 

　　<stdarg.h> 支援可變長度的變元清單 

　　<stddef.h> 定義常用常數 

　　<stdio.h> 支援檔案輸入和輸出 

　　<stdlib.h> 其他各種聲明 

　　<string.h> 支援串函數 

　　<time.h> 支援系統時間函數 

　　C99新增的頭檔案和庫 

　　<complex.h> 支援複數算法 

　　<fenv.h> 給出對浮點狀态标記和浮點環境的其他方面的通路 

　　<inttypes.h> 定義标準的、可移植的整型類型集合。也支援處理最大寬度整數的函數 

　　<iso646.h> 首先在此1995年第一次修訂時引進，用于定義對應各種運算符的宏 

　　<stdbool.h> 支援布爾資料類型類型。定義宏bool，以便相容于C++ 

　　<stdint.h> 定義标準的、可移植的整型類型集合。該檔案包含在<inttypes.h>中 

　　<tgmath.h> 定義一般類型的浮點宏 

　　<wchar.h> 首先在1995年第一次修訂時引進，用于支援多位元組和寬位元組函數 

　　<wctype.h> 首先在1995年第一次修訂時引進，用于支援多位元組和寬位元組分類函數 

　　14、__func__預定義辨別符 

　　用于指出__func__所存放的函數名，類似于字元串指派。 

　　15、其它特性的改動 

　　放寬的轉換限制 

　　限制 C89标準 C99标準 

　　資料塊的嵌套層數 15 127 

　　條件語句的嵌套層數 8 63 

　　内部辨別符中的有效字元個數 31 63 

　　外部辨別符中的有效字元個數 6 31 

　　結構或聯合中的成員個數 127 1023 

　　函數調用中的參數個數 31 127 

　　不再支援隐含式的int規則 

　　删除了隐含式函數聲明 

　　對傳回值的限制 

　　C99中,非空類型函數必須使用帶傳回值的return語句. 

　　擴充的整數類型 

　　擴充類型 含義 

　　int16_t 整數長度為精确16位 

　　int_least16_t 整數長度為至少16位 

　　int_fast32_t 最穩固的整數類型,其長度為至少32位 

　　intmax_t 最大整數類型 

　　uintmax_t 最大無符号整數類型 

　　對整數類型提升規則的改進 

　　C89中,表達式中類型為char,short int或int的值可以提升為int或unsigned int類型. 

　　C99中,每種整數類型都有一個級别.例如:long long int 的級别高于int, int的級别高于char等.在表達式中,其級别低于int或unsigned int的任何整數類型均可被替換成int或unsigned int類型. 

　　但是各個公司對C99的支援所表現出來的興趣不同。當GCC和其它一些商業編譯器支援C99的大部分特性的時候,微軟和Borland卻似乎對此不感興趣。