A linguagem de programação C foi considerada uma linguagem de baixo nível quando foi lançada?

Atualmente, o C é considerado um idioma de baixo nível , mas nos anos 70 era considerado de baixo nível? O termo estava em uso então?

Muitas linguagens populares de nível superior não existiam até meados dos anos 80 e além, por isso estou curioso se e como a natureza do nível baixo mudou ao longo dos anos.

Para responder aos aspectos históricos da pergunta:

A filosofia do design é explicada na linguagem de programação C, escrita por Brian Kernighan e pelo designer C Dennis Ritchie, o "K&R" de que você já deve ter ouvido falar. O prefácio da primeira edição diz

C não é uma linguagem de "nível muito alto", nem uma linguagem "grande" ...

e a introdução diz

C é uma linguagem relativamente "de baixo nível" ... C não fornece operações para lidar diretamente com objetos compostos, como cadeias de caracteres, conjuntos, listas ou matrizes. Não há operações que manipulam uma matriz ou sequência inteira ...

A lista continua por um tempo antes que o texto continue:

Embora a ausência de alguns desses recursos possa parecer uma grave deficiência, ... manter o idioma em um tamanho modesto traz benefícios reais.

(Só tenho a segunda edição de 1988, mas o comentário abaixo indica que o texto citado é o mesmo da primeira edição de 1978).

Então, sim, os termos "alto nível" e "baixo nível" estavam em uso na época, mas C foi projetado para se encaixar em algum lugar do espectro no meio. Era possível escrever código em C que fosse portátil em plataformas de hardware, e esse era o principal critério para saber se um idioma era considerado de alto nível na época. No entanto, C carecia de alguns recursos característicos de linguagens de alto nível, e essa foi uma decisão de design em favor da simplicidade.

Isso depende da sua definição de linguagem de alto e baixo nível. Quando C foi desenvolvido, qualquer coisa de nível superior ao assembly era considerada uma linguagem de alto nível. Essa é uma barra baixa para limpar. Mais tarde, essa terminologia mudou a tal ponto que hoje em dia alguns consideram até o Java uma linguagem de baixo nível.

Mesmo no cenário linguístico de alto nível dos anos 70, vale ressaltar que C é um nível bastante baixo. A linguagem C é basicamente B mais um sistema de tipos simples, e B não é muito mais que uma camada de sintaxe processual / estruturada conveniente para montagem. Como o sistema de tipos é um ajuste retroativo no idioma B não digitado, você ainda pode deixar anotações de tipo em alguns lugares e intserá assumido.

C conscientemente deixa de fora caros ou difíceis de implementar recursos que já estavam bem estabelecidos na época, como

• gerenciamento automático de memória
• funções ou fechamentos aninhados
• OOP básico ou corotinas
• sistemas de tipos mais expressivos (por exemplo, tipos com restrição de intervalo, tipos definidos pelo usuário, como tipos de registro, digitação forte, ...)

C tem alguns recursos interessantes:

• suporte para recursão (como conseqüência de suas variáveis ​​automáticas baseadas em pilha, em comparação com idiomas em que todas as variáveis ​​têm vida útil global)
• ponteiros de função
• Tipos de dados definidos pelo usuário (estruturas e uniões) foram implementados logo após o lançamento inicial do C.
• A representação de string de C (ponteiro para caracteres) é realmente uma enorme melhoria em relação a B, que codificou várias letras em uma palavra de máquina.
• Os arquivos de cabeçalho de C eram um truque de eficiência para manter pequenas as unidades de compilação, mas também forneciam um sistema de módulo simples.
• Ponteiros irrestritos no estilo de montagem e aritmética do ponteiro, em comparação com referências mais seguras. Os ponteiros são um recurso inerentemente inseguro, mas também muito útil para programação de baixo nível.

No momento em que o C foi desenvolvido, outras linguagens inovadoras, como COBOL, Lisp, ALGOL (em vários dialetos), PL / I, SNOBOL, Simula e Pascal já haviam sido publicadas e / ou eram amplamente utilizadas para domínios de problemas específicos. Mas a maioria desses idiomas existentes era destinada à programação de mainframe ou eram projetos de pesquisa acadêmica. Por exemplo, quando o ALGOL-60 foi projetado pela primeira vez como uma linguagem de programação universal, a tecnologia e a ciência da computação necessárias para implementá-lo ainda não existiam. Alguns destes (alguns dialetos ALGOL, PL / I, Pascal) também foram projetados para programação de baixo nível, mas eles tendiam a ter compiladores mais complexos ou eram muito seguros (por exemplo, nenhum ponteiro irrestrito). Pascal não possui um bom suporte para matrizes de comprimento variável.

Comparado a esses idiomas, o C rejeita recursos "elegantes" e caros, a fim de ser mais prático para o desenvolvimento de baixo nível. C nunca foi principalmente um projeto de pesquisa de design de linguagem. Em vez disso, era uma ramificação do desenvolvimento do kernel do Unix no minicomputador PDP-11 que era comparativamente limitado por recursos. Por seu nicho (uma linguagem minimalista de baixo nível para escrever o Unix com um compilador de passagem única que é fácil de portar) C se destacou absolutamente - e mais de 45 anos depois ainda é a língua franca da programação de sistemas.

No início da década de 1970, C era uma deslumbrante lufada de ar fresco, usando construções modernas tão efetivamente que todo o sistema UNIX podia ser reescrito da linguagem assembly para C, com pouco espaço ou penalidade de desempenho. Na época, muitos contemporâneos se referiam a ele como uma linguagem de alto nível.

Os autores de C, principalmente Dennis Ritchie, foram mais cautelosos e, no artigo do Jornal Técnico do Sistema Bell, "C não é uma linguagem de alto nível". Com um sorriso irônico e pretendendo ser provocativo, Dennis Ritchie diria que era uma linguagem de baixo nível. O principal entre seus objetivos de projeto para C era manter o idioma próximo à máquina e ainda fornecer portabilidade, ou seja, independência da máquina.

Para mais informações, consulte o artigo original do BSTJ:

Obrigado Dennis. Que você descanse em paz.

Como escrevi em outro lugar deste site, quando alguém se referia ao padrão de gerenciamento de memória malloc / free como "programação de baixo nível"

Engraçado como a definição de "nível baixo" muda com o tempo. Quando eu estava aprendendo a programar, qualquer idioma que fornecesse um modelo de heap padronizado que possibilitasse um simples padrão de alocação / livre foi considerado de alto nível. Na programação de baixo nível, você mesmo deve acompanhar a memória (não as alocações, mas as próprias localizações da memória!), Ou escrever seu próprio alocador de heap, se estiver realmente interessado.

Por um contexto, isso foi no início dos anos 90, bem após o lançamento de C.

Muitas respostas já se referiram a artigos anteriores que diziam coisas como "C não é uma linguagem de alto nível".

Porém, não resisto a acumular: muitas, senão a maioria ou todas as HLLs da época - Algol, Algol-60, PL / 1, Pascal - forneceram verificação de limites de matriz e detecção numérica de estouro.

A última vez que verifiquei o estouro de buffer e número inteiro foi a causa raiz de muitas vulnerabilidades de segurança. ... Sim, ainda é o caso ...

A situação do gerenciamento dinâmico de memória era mais complicada, mas ainda assim, o malloc / free no estilo C foi um grande retrocesso em termos de segurança.

Portanto, se sua definição de HLL inclui “automaticamente impede muitos bugs de baixo nível”, bem, o triste estado de segurança cibernética seria muito diferente, provavelmente melhor, se C e UNIX não tivessem acontecido.

Considere idiomas mais antigos e muito mais altos que antecederam C (1972):

Fortran - 1957 (nível não muito mais alto que C)

Lisp - 1958

Cobol - 1959

Fortran IV - 1961 (nível não muito mais alto que C)

PL / 1-1964

APL - 1966

Além disso, uma linguagem de nível médio como o RPG (1959), principalmente uma linguagem de programação para substituir os sistemas de registro de unidades baseados em painéis.

Nessa perspectiva, C parecia uma linguagem de nível muito baixo, apenas um pouco acima dos montadores de macros usados ​​nos mainframes da época. No caso dos mainframes da IBM, as macros do assembler eram usadas para acesso ao banco de dados, como BDAM (método básico de acesso ao disco), já que as interfaces do banco de dados não tinham sido portadas para Cobol (na época), resultando em um legado de uma mistura de montagem e montagem. Programas Cobol ainda em uso hoje em mainframes IBM.

A resposta para sua pergunta depende de qual idioma C está sendo perguntado.

A linguagem descrita no Manual de Referência C de Dennis Ritchie, em 1974, era uma linguagem de baixo nível que oferecia algumas das conveniências de programação de linguagens de nível superior. Os dialetos derivados dessa linguagem também tendiam a ser linguagens de programação de baixo nível.

Quando o Padrão C 1989/1990 foi publicado, no entanto, ele não descreveu a linguagem de baixo nível que se tornou popular na programação de máquinas reais, mas descreveu uma linguagem de nível superior que poderia ser - mas não era necessário - implementado em termos de nível inferior.

Como observam os autores da Norma C, uma das coisas que tornou a linguagem útil foi o fato de muitas implementações poderem ser tratadas como montadoras de alto nível. Como o C também era usado como uma alternativa a outras linguagens de alto nível e como muitos aplicativos não exigiam a capacidade de fazer coisas que as linguagens de alto nível não podiam fazer, os autores do Padrão permitiram que as implementações se comportassem de maneira arbitrária. se os programas tentassem usar construções de baixo nível. Conseqüentemente, a linguagem descrita pelo Padrão C nunca foi uma linguagem de programação de baixo nível.

Para entender essa distinção, considere como o Ritchie's Language e o C89 visualizariam o trecho de código:

struct foo { int x,y; float z; } *p;
...
p[3].y+=1;

em uma plataforma em que "char" é 8 bits, "int" é big-endian de 16 bits, "float" é de 32 bits e as estruturas não têm requisitos especiais de preenchimento ou alinhamento, portanto o tamanho de "struct foo" é de 8 bytes.

No idioma de Ritchie, o comportamento da última instrução pegaria o endereço armazenado em "p", acrescentaria 3 * 8 + 2 [ie 26] bytes a ele e buscaria um valor de 16 bits nos bytes naquele endereço e no próximo , adicione um a esse valor e, em seguida, escreva de volta esse valor de 16 bits nos mesmos dois bytes. O comportamento seria definido como ação nos bytes 26 e 27 após o endereço p, sem levar em consideração o tipo de objeto armazenado lá.

Na linguagem definida pelo Padrão C, no caso de * p identificar um elemento de uma "estrutura foo []" que é seguida por pelo menos três elementos mais completos desse tipo, a última instrução adicionaria um ao membro y de o terceiro elemento após * p. O comportamento não seria definido pela Norma em nenhuma outra circunstância.

A linguagem de Ritchie era uma linguagem de programação de baixo nível porque, embora permitisse ao programador usar abstrações como matrizes e estruturas quando conveniente, definia o comportamento em termos do layout subjacente dos objetos na memória. Por outro lado, a linguagem descrita pelos padrões C89 e posteriores define as coisas em termos de uma abstração de nível superior e apenas define o comportamento do código que é consistente com isso. Implementações de qualidade adequadas para programação de baixo nível se comportarão de maneira útil em mais casos do que as exigidas pela Norma, mas não há documento "oficial" especificando o que uma implementação deve fazer para ser adequada a esses propósitos.

A linguagem C inventada por Dennis Ritchie é, portanto, uma linguagem de baixo nível e foi reconhecida como tal. A linguagem inventada pelo Comitê de Padrões C, no entanto, nunca foi uma linguagem de baixo nível na ausência de garantias fornecidas pela implementação que vão além dos mandatos da Norma.