c语言是用什么语言写的

当我们探讨“C语言是用什么语言写的”这一问题时，实际上是在追溯计算机语言发展史上一段“自举”的传奇。本文将从C语言的诞生背景出发，深入剖析其最初的实现语言——汇编语言与B语言，并详细阐述它如何通过自身编译器实现“自我繁衍”。文章将系统梳理从最初的PDP-11系统到现代GCC（GNU编译器套件）、Clang等主流编译器的演化路径，解释编译器自举的核心概念与技术原理，最终揭示C语言作为一种基础系统编程语言，其工具链自我构建的完整逻辑与深远影响。

       在计算机编程的浩瀚宇宙中，C语言犹如一颗稳固的恒星，为无数操作系统、嵌入式系统及应用程序提供了基石。然而，一个有趣且深刻的问题常常被初学者乃至资深开发者提及：如此强大而基础的C语言，它本身又是用什么语言创造出来的呢？这个问题的答案并非一个简单的名词，而是一段交织着历史选择、技术演进与哲学思想的迷人旅程。它触及了编程语言实现的核心——编译器的起源，以及计算机科学中“自举”这一精妙绝伦的概念。理解这个问题，不仅能帮助我们看清C语言的技术根基，更能让我们领悟软件世界自我构建的深层逻辑。

       一、 追溯源头：C语言诞生前的“史前”环境

       要回答C语言的创作语言，我们必须回到20世纪70年代初的贝尔实验室。当时，肯·汤普森和丹尼斯·里奇等人正在开发Unix操作系统。最初，Unix是用汇编语言编写的。汇编语言是一种低级语言，与特定计算机处理器的指令集几乎一一对应，虽然效率极高，但可读性差、难以移植和维护。为了提升开发效率，他们尝试使用高级语言。汤普森之前设计过B语言，它是BCPL语言的简化版。因此，Unix的第二个版本尝试用B语言重写。然而，B语言是一种无类型语言，主要面向解释执行，难以直接表达系统编程所需的底层操作（如内存地址操作、数据类型精确定义等），性能上也无法完全满足操作系统内核开发的需求。

       二、 C语言的初啼：用B语言与汇编语言共同孕育

       正是基于B语言的局限性，丹尼斯·里奇在B语言的基础上，吸收了其他语言的思想，设计出了C语言。C语言保留了B语言的许多语法形式，但关键性地引入了数据类型、结构等概念，使其既能进行高级抽象，又能进行底层操作。那么，第一个C语言编译器是用什么写的呢？答案是其前身——B语言，并结合了部分汇编语言。肯·汤普森用B语言和PDP-11的汇编语言，编写了第一个C语言编译器。这是一个经典的“交叉编译”过程：在一个已有的编程环境（B语言环境）中，创造出一个新语言（C语言）的编译器。这个最初的编译器可能功能简单，但它是C语言生命的起点。

       三、 迈向独立：第一个“自编译”的C编译器

       当第一个用B语言/汇编编写的C编译器能够工作后，一个革命性的步骤便开始了：用C语言本身来重写这个编译器。具体过程是：先用已有的B语言版C编译器，编译一个用C语言写的新版编译器源代码。这个新版编译器一旦被成功编译出来，它就是一个“自编译”的编译器——即一个能编译自身源代码的编译器。这个过程被称为“自举”，形象地说，就是编译器“把自己拉起来”。完成这一步后，对B语言编译器的依赖就被切断了，C语言及其编译器实现了“自足”。此后，C语言的发展和完善，都可以用前一个版本的C编译器来编译新版本的C编译器源代码。

       四、 核心概念解析：什么是编译器自举？

       自举是编程语言实现中的一个核心概念。它指的是用一种语言的某个可用编译器（可能是用其他语言写的，或该语言的早期版本写的），来编译该语言的一个新编译器或新版本编译器。一旦新的编译器生成，它就可以用来编译自身，从而摆脱对外部编译器的依赖。自举是衡量一门编程语言是否成熟、是否具备独立性和自足能力的重要标志。它带来了巨大的好处：首先，它使语言开发脱离其他语言工具链的束缚；其次，它迫使编译器开发者必须使用自己设计的语言，这能极好地检验语言的设计是否实用、表达是否充分；最后，它为编译器的移植提供了便利——只需将编译器源代码在新平台上用现有编译器编译一次即可。

       五、 历史的见证：PDP-11与V6 Unix中的C编译器

       在早期的PDP-11机器和Unix第六版中，我们可以找到这段历史的实物证据。当时的C编译器（通常称为`cc`）已经是一个用C语言自身编写的工具。它的源代码本身就是对“C语言用什么写成”最直接的答案。通过研究这些早期源码，我们可以看到，即便是系统核心工具，其代码也清晰展现了C语言的风格和能力。这个时期的编译器虽然简单，但已经奠定了现代C编译器的基本架构，包括词法分析、语法分析、代码生成等阶段，它们全部由C语言实现。

       六、 现代基石：GNU编译器套件与C语言的演进

       时间推进到80年代，理查德·斯托曼发起了GNU（GNU’s Not Unix的递归缩写）项目，旨在创建一个自由的操作系统。该项目最关键的工具之一就是GCC（GNU编译器套件）。GCC最初版本（针对C语言）同样是用C语言编写的。它的开发过程也遵循了自举原则：最初可能用其他C编译器（如专有编译器）来编译GCC的源码，一旦生成可工作的GCC，后续版本就主要用前一版本的GCC来编译。GCC的发展极大地推动了C语言的标准化和普及，其自身也成为了用C语言编写大型、复杂系统软件的典范。

       七、 另一个巨擘：LLVM/Clang的现代实现

       进入21世纪，LLVM（低级虚拟机）项目及其C语言家族编译器Clang崛起。Clang的设计目标是提供更快的编译速度、更友好的错误信息和模块化架构。那么Clang是用什么语言写的呢？答案是C++。这是一个有趣的演变：一个主要用于编译C语言的现代编译器，其实现却选择了C++。这反映了软件工具的迭代发展。但值得注意的是，Clang/LLVM仍然能够完美地编译C语言，并且LLVM工具链的构建过程本身也包含了自举步骤。不过，这并不改变C语言本身的自举历史，只是说明了支撑C语言的工具生态在不断发展。

       八、 标准库的角色：运行时支撑的实现语言

       当我们谈论“C语言”时，不仅仅指其语法，还包括其标准库（如stdio.h, stdlib.h等）。这些库函数提供了输入输出、内存管理、字符串操作等基本功能。在大多数实现中，C标准库同样主要是用C语言编写的。然而，对于一些极度依赖硬件或需要最高性能的底层功能（例如系统调用接口、上下文切换等），库中可能会包含少量用汇编语言编写的代码，以实现与操作系统内核的直接对话。这部分汇编代码是平台相关的，确保了C语言在不同系统上的可移植性。

       九、 操作系统的共生关系：Unix/Linux内核的启示

       C语言与操作系统，尤其是Unix及类Unix系统（如Linux），有着共生的关系。Linux内核的绝大部分代码是用C语言编写的。这强有力地证明了C语言具备编写复杂系统软件的能力。反过来，操作系统的开发又不断推动C语言特性和编译器技术的进步。这种关系从另一个角度印证了C语言的自足性：它不仅能用来编写应用程序，还能编写出支撑应用程序运行的最核心系统软件，包括编译它自己的那个编译器运行时所依赖的操作系统内核。

       十、 交叉编译与移植：将C语言带到新平台

       当需要将C语言移植到一个全新的硬件平台（例如一款新推出的微处理器）时，这个过程再次生动地展现了其实现逻辑。通常，开发者会先在已有的成熟平台上（称为宿主平台），用已有的C编译器，为一个新平台（称为目标平台）生成一个C编译器。这个新编译器最初是运行在宿主平台上的，但它生成的机器码却是针对目标平台的。这个过程称为“交叉编译”。一旦这个交叉编译器生成，就可以用它来编译C语言的标准库以及一个能在目标平台上运行的本机C编译器。最终，目标平台就拥有了自己的原生C语言开发环境。

       十一、 与其他语言的对比：不同的自举路径

       将C语言与其它语言对比，能更清晰地理解其地位。像Python、Java的早期虚拟机或解释器，大多是用C或C++编写的。这说明了C语言在系统编程领域的基石作用。而像Go语言，其编译器最初是用C语言编写的，但很快就被用Go语言自身重写，实现了自举。Rust语言同样经历了用OCaml实现初始编译器，再过渡到自举的过程。这些路径各异，但最终目标都是实现语言的自我维持。C语言的自举历史最为经典，为后来者提供了蓝本。

       十二、 信任的根基：自举与编译器的可信性

       一个有趣的问题是：既然编译器是用它自己编译的，我们如何信任第一个编译器？这引出了“信任链”或“引导”问题。在实践中，我们通常信任一个广泛使用、经过严格验证的基准编译器（如某个官方发布的GCC二进制版本）。然后，用这个基准编译器来编译新版本编译器的源代码，并比较新编译器编译自身产生的结果是否与基准编译器产生的结果一致。通过这种反复验证，可以建立对工具链的信任。C语言工具链经过数十年全球开发者的使用和检验，其可信度已极高。

       十三、 教育意义：从实现理解语言设计

       探究C语言的实现语言，对于学习者有深刻的教育意义。它告诉我们，一门编程语言的力量不仅在于其语法特性，更在于其整个生态系统——编译器、库、工具链——是如何被构建和维持的。理解自举，能帮助开发者摆脱对“黑盒”工具的迷信，认识到软件世界层层构建的抽象本质。它鼓励我们思考：我们今天使用的强大工具，最初是如何从简单的起点成长起来的？这种思考能培养出更扎实、更深刻的系统理解能力。

       十四、 未来展望：C语言实现技术的持续演进

       尽管C语言语法本身保持相对稳定，但其实现技术仍在不断进步。编译器的优化算法越来越智能，中间表示越来越高效，对新兴硬件架构的支持也越来越及时。同时，形式化验证等新技术也开始被探索用于确保C编译器本身的正确性。这些演进都在巩固C语言作为系统编程基石的地位。无论底层实现技术如何变化，C语言通过自举确立的“自我定义、自我实现”的原则，依然是其生命力的核心来源。

       十五、 总结：一个循环的创造

       综上所述，对于“C语言是用什么语言写的”这个问题，我们可以给出一个层次分明的答案：从历史起源看，它的第一个编译器是用B语言和汇编语言编写的；从成熟状态和本质特征看，现代意义上的C语言，其编译器、标准库及绝大多数相关工具，都是用C语言自身编写的。这是一个美丽的循环：C语言创造了自己。这个过程并非一蹴而就，而是经历了从借助外力到独立自主的跨越。这个循环并非封闭的，它向外界开放，通过交叉编译将C语言带到新的平台，也通过编译其他语言影响着更广阔的软件世界。

       因此，C语言不仅仅是一种用于编写操作系统的语言，它更是一种具备强大自生能力的元工具。它的故事是计算机科学中“自引用”和“自举”哲学的完美体现。理解了这一点，我们就能以更敬畏、更透彻的眼光，看待这位在数字世界屹立了近半个世纪的“老将”，并理解它为何至今仍不可或缺。它的根基，深植于它自身所构筑的土壤之中。