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※ 引述《a1781781781 (嘎了給給)》之銘言：
: 胎嘎後啦
: 本肥正在學習吸語言，聽說發展很久了至今仍歷久不衰
: 但是啊學到一半突然想到
: 吸語言的發展是不是跟硬碟一樣先有AB後來式微了
: 但好像都沒聽過AB語言耶有沒有八卦？

Han3 Kiang O2 [0] (客家語四縣腔)

電腦程式語言的發展是個迷人的主題，畢竟人們一直都想駕馭著電腦，而程式語言就是


不少散落在網際網路的資訊令人無所適從，比方說，在國家教育研究院網站收錄的
「圖書館學與資訊科學大辭典」，針對「C程式語言」，做了以下解釋: [1]

> 稱之為 C 語言是由於它是 Basic 語言之後繼者。而在 Basic 語言之前，又有一個
> 稱為 BCPL (Basic Combined Programming Language) 的語言

這段描述顯然錯誤，C 語言「老爹」Dennis M. Ritchie 撰文 "The Development of
the C Language" [2] 提及:

> In 1971 I began to extend the B language by adding a character type and
> also rewrote its compiler to generate PDP-11 machine instructions instead
> of threaded code. ...
> I called the slightly-extended language NB, for `new B.'

C 語言應為 B 語言的後繼者，而且跟 BASIC 無關，後者是 1964 年 John G. Kemeny
教授 (後來擔任達特茅斯學院 [Dartmouth College] 第 13 任校長) 夥同 Thomas E.
Kurtz 教授，在 FORTRAN 程式語言的基礎上建構的高階語言，從全名 Beginner's
All-purpose Symbolic Instruction Code 可看出著眼點，最初他們設計 BASIC 程式
語言是讓達特茅斯學院的學生得以在該校的 Dartmouth 分時作業系統 (DTSS) [11] 上
開發程式，後來人們將最原始的 BASIC 語言形式稱為 Dartmouth BASIC。

C 語言僅管也是通用的程式語言，但追溯其發展源頭，要比 BASIC 更早。在探討前，
我們需要留意以下事實，這些直接或間接影響 C 語言和 UNIX 作業系統的設計決策:

(a) Dennis M. Ritchie 和 Ken Thompson 在 Bell Labs 服務時期，都投入 Multics
    作業系統的開發工作，而這個前瞻的 Multics 作業系統對後來他們開發的 UNIX
    有著直接且深遠的影響;

(b) 貝爾實驗室 (Bell Laboratories)，最初是貝爾系統內從事包括電話交換機、電話
    電纜、半導體等電信相關技術的研究開發機構。地點位於美國新澤西州聯合縣的
    Murray Hill，這是為何 UNIX 會被稱為 "New Jersey style" [1]，因為 UNIX 在
    Bell Labs 所在地新澤西州開發，藉此對比 Multics 一類的 "MIT approach";



(d) 1996 年 Bell Labs 及 AT&T 的裝置製造部門脫離 AT&T，成為
    Lucent Technologies, Inc.，這也是為何上述 "The Development of the C
    Language" 一文署名單位是 Lucent Technologies。再過 20 年，Nokia 完成對
    Alcatel-Lucent 的收購，於是 Nokia 現在是 Bell Labs 的擁有者;

無論是 C 語言、B 語言，還是 Pascal 語言，都可追溯到 ALGOL 60 [4]。ALGOL 是




的程式語言發展，包含廣泛用於美國軍事系統的 JOVIAL [5]，後者廣泛用於 B-52
同溫層堡壘轟炸機、F-15 鷹式戰鬥機、F-16 戰隼戰鬥機等等。



ALGOL 60 是歐洲和美國境內科學家的共同創作，在 1960 年 1 月 11 日到 16 日之

間，以下出席者:

* 歐洲: Friedrich L. Bauer (慕尼黑工業大學，在北大西洋公約組織 [NATO] 1967
        年的會議上，正式探討 'software engineering' 一詞，界定今日我們所見

        堆疊來處理執行資訊的手法，就是他提出的), Bernard Vauquois,
        Adriaan van Wijngaarden (Edsger W. Dijkstra 的博士班指導教授，兩人並肩
        為荷蘭首款電腦 ARRA 投入軟體開發。W-grammar 也是 Wijngaarden 提出),

* 美國: John W. Backus, Julien Green, Charles Katz (和 Grace Hopper 准將合作

        Wegstein (投入 COBOL 程式語言的發展)

這華麗的出席者清單中，許多人是 Turing Award (圖靈獎，自 1966 年設立) 得主，
源自 ALGOL 的創新尚有 1966 年 Niklaus Wirth 與 C. A. R. Hoare 以 ALGOL X 為
基礎，提出改善的 ALGOL W，而 Niklaus Wirth 的研究成果最後導至他在 1970 年創造
Pascal 程式語言。

經典的 Hello World 程式在 ALGOL 60 長得像這樣：

    BEGIN
      FILE F(KIND=REMOTE);
      WRITE(F, <"HELLO WORLD!">);
    END.

需要留意到，ALGOL 60 在語言層面沒有內建的 I/O 處理機制，所以需要由編譯器和
執行環境提供對應的 I/O 處理常式，這意味著沒有放諸四海皆準的 Hello World 通用
程式。有沒有發現這樣的限制和 C 語言很像呢？

除了 ALGOL 60，直接影響 C 語言的程式語言是 BCPL，後者是劍橋大學的 Martin




的實作，在 Bell Labs 退休後，創辦了三間公司，而且在 2015 年加入矽谷的新創公司
Entefy [8]，還用 Ruby on Rails 撰寫程式，真是活到老、學到老的典範！) 和 Bell
Labs 的同事移植到 Multics 作業系統和 GE-635 主機中的 GECOS 作業系統 [9]

GE-635 是 1960 年代奇異電氣 (General Electric; GE) 發展的 GE-600 系列大型主機
的一項產品 [10]，前述 BASIC 就在達特茅斯學院發展的 Dartmouth 分時作業系統



值得一書的是，GE-635 採用 36 位元的電腦架構，等等，36 顯然不是 2 的 N 次方，








另外，由於 36 = 6 * 6，當時有個名為 six-bit character code 的表示法，也就是用



也就是說，今天我們熟知的 1 byte 等於 8 bits 這樣的「事實」，是逐步演化，就像
許多工程規格是種妥協和取捨 (trade-off)，在上述 1960 年代，1 個 byte 則是
6 bits，其中 byte 就是表達單一字元的最小空間。相較於 IEEE 754 浮點數表達法在
1985 年定案，「用 8 位元表達 1 個位元組 (byte)」對應的工業標準則在 ISO/IEC
2382-1:1993 進行正式文件表述，對，你沒看錯，在 1993 年。



Multics 作業系統在 GE-645 大型主機上發展，在 GE 後續的機種還引入現在我們所知
的「保護模式」，也就是透過處理器切換不同的特權等級 (privilege levels，如

「可寫」，和「可執行」等基本權限。

UNIX 作業系統汲取 Multics 的養分，並且拋開 Multics 眾多笨重且難以在當時中低階
大型主機上實作的特徵，諸如動態連結和資料庫 (史上首個商業關聯性資料庫就在

，彼時 UNIX 作業系統已用 C 語言重寫，並在 DEC PDP-11 硬體上驗證，而 PDP-11




Bell Labs 的 Dennis Ritchie, Ken Thompson, Rudd Canaday 等人都在 1960 年代涉入
Multics 專案的開發工作，1969 年 2 月 Bell Labs 因為不滿 Multics 發展牛步化，決
定退出和 MIT 及 GE 的合作。我們不難發現，原來開發 UNIX 和 C 語言的這票 Bell
Labs 工程人員不僅熟悉 Multics，也掌握了 BCPL 程式語言。

BCPL 是首個引入 bracket (即 { } 和 [ ] 一類的表示法) 的程式語言，還提供了單行
註解 (即 // )，BCPL 的 Hello World 程式長得像以下: [14]

    get "streams.d"
    external
    [
    Ws
    ]

    let Main() be
    [
    Ws("Hello World!*N")
    ]

其中開頭的 get "streams.d" 就如同 C 語言的 #include，而 external [Ws] 宣告
外部函式，這裡的 Ws 是 write string 的意思，再往下就可見到熟悉的 Main()，裡頭
的 *N 是 C 語言的 '\n'，即換行符號。

BCPL 在 1967 年發表，而 Ken Thompson 和 Dennis Ritchie 在 1969 年又將 BCPL
簡化，稱為 B 語言，確保得以運作在 PDP-7 [15]。BCPL, B 和 C 語言都可歸類於



(linker)，避開 BCPL 的 global vector 使用的不便。

"The Development of the C Language" [2] 一文詳盡地介紹 BCPL -> B -> New B ->
C 程式語言間的演化和考量點，強烈建議閱讀。




Ken Thompson 嘗試用 B 語言重寫 B 語言編譯器 (為了 self-hosting [17])，PDP-7
機器上的 B 語言編譯器不會產生機械碼，而是透過一個簡單的 stack-based 虛擬機器

語言編譯器支援 GCOS 作業系統的過程。



對應的 B 程式語言手冊可參照:
* "Users' Reference to B" [18]: 針對 16-bit 的 PDP-11
* "USERS' REFERENCE TO B ON MH-TSS" [19]: 針對 36-bit 的 Honeywell 6000 系列



最後，引用 Dennis M. Ritchie 的話來解釋 C 語言的成功:

> C is quirky, flawed, and an enormous success. While accidents of history
> surely helped, it evidently satisfied a need for a system implementation
> language efficient enough to displace assembly language, yet sufficiently
> abstract and fluent to describe algorithms and interactions in a wide
> variety of environments.
(C 語言很彆扭又缺陷重重，卻異常成功。固然有歷史的巧合推波助瀾，但也的確是因
 它能滿足於系統軟體實作的程式語言期待：既有相當的效率來取代組合語言，又可充分
 達到抽象且流暢，能用於描述在多樣環境的演算法。」

在 C 語言之前就存在的「直系」親屬:
* A: ALGOL 60
* B: BCPL, B



如果你讀到這裡，還對 C 語言和 UNIX 作業系統充滿興致，那麼不要錯過「Linux 核心
設計」課程:
    http://wiki.csie.ncku.edu.tw/linux/schedule

    https://www.facebook.com/crystallin1288/videos/10152530692711925/
[1] http://terms.naer.edu.tw/detail/1679421/
[2] https://www.bell-labs.com/usr/dmr/www/chist.html
[3] 出自 Richard P. Gabriel 的 "Worse is better":
    https://en.wikipedia.org/wiki/Worse_is_better
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/ALGOL_60
[5] https://en.wikipedia.org/wiki/JOVIAL
[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Backus–Naur_form
[7] http://www.catb.org/jargon/html/B/BCPL.html
[8] https://www.prnewswire.com/news-releases/ \
    co-inventor-of-unix-dr-rudd-canaday-joins-palo-alto-tech-startup-entefy-300024608.html
[9] https://en.wikipedia.org/wiki/General_Comprehensive_Operating_System
[10] https://en.wikipedia.org/wiki/GE-600_series
[11] DTSS: https://en.wikipedia.org/wiki/Dartmouth_Time_Sharing_System
[12] UNIX: https://dl.acm.org/citation.cfm?id=361061
[13] Project MAC: https://multicians.org/project-mac.html
[14] http://www.righto.com/2016/06/hello-world-in-bcpl-language-on-xerox.html
[15] 重建過的 B 語言編譯器和在 PDP-7 上運作的 UNIX 原始程式碼，可見:
     https://github.com/DoctorWkt/pdp7-unix
     https://github.com/sergev/b-compiler/tree/master/pdp7
[16] TMG: https://multicians.org/tmg.html
[17] https://en.wikipedia.org/wiki/Self-hosting
[18] https://www.bell-labs.com/usr/dmr/www/kbman.html
[19] https://www.bell-labs.com/usr/dmr/www/bref.html
[20] https://en.wikipedia.org/wiki/Honeywell_6000_series

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