Деннис ритчи

Язык Си не имеет смысла представлять особо. За три десятилетия своей жизни он покорил сердца не одного миллиона программистов всего мира.

Си — это инструмент, острый, как бритва:
с его помощью можно создать
и элегантную программу, и кровавое месиво.
Брайан Керниган

На языке Си было создано такое количество программного обеспечения, с которым сравниться не может, пожалуй, ни один другой язык. История Си полна мифов и ложных стереотипов. Один из самых распространенных — авторство языка. Многие зачастую допускают одну и ту же ошибку, причисляя Брайана Кернигана к числу разработчиков Cи. Он не участвовал в создании языка, но был активным его популяризатором и в соавторстве с Деннисом Ритчи написал бестселлер «Язык программирования Си» . Впрочем, разве дело в мифах? Гораздо важнее понять, с чем связан небывалый успех Си, в чем секреты его долголетия и какое будущее ему уготовано? На эти вопросы мы и попробуем найти ответ, обратившись к страницам истории.

Истоки языка Си

Язык Си, как и любой другой, зародившийся в ходе эволюции программирования, появился не на пустом месте. У него были свои предшественники, изучая которые можно отыскать ключ к разгадке свойств и механизмов Си.

Сама атмосфера 1960-х годов способствовала возникновению чего-либо подобного. Питер Мойлан так пишет об этом : «Нужен был язык, способный обойти некоторые жесткие правила, встроенные в большинство языков высокого уровня и обеспечивающие их надежность. Нужен был такой язык, который позволил бы делать то, что до него можно было реализовать только на ассемблере или на уровне машинного кода. Это привело к появлению концепции машинно-ориентированных языков промежуточного уровня. Надо признать, что Си был не единственным подобным языком и уж никак не самым первым. В сущности, в это время машинно-ориентированные языки стали появляться, как грибы после дождя. Все они походили один на другой, как члены единой семьи, но вовсе не потому, что авторы списывали их друг у друга, а потому, что они были под влиянием одних и тех же идей, витавших в то время в воздухе».

Главным прародителем языка Си стал BCPL. Его разработал Мартин Ричардс, когда в 1966-1967 гг. посещал Массачусетский технологический институт (MIT). Это была несколько упрощенная версия языка CPL (Cambridge Programming Language). Первоначально компилятор BCPL был реализован для операционных систем GECOS и MULTICS, работавших на компьютерах компании General Electric моделей GE-635 и GE-645 соответственно. BCPL использовался для реализации операционной системы TRIPOS, которая впоследствии была положена в основу AmigaDOS. Близким по духу к BCPL является язык BLISS (Basic Language for Implementation of System Software), созданный Биллом Вульфом в университете Карнеги-Меллон в 1969 г.

В 1969 г. Дуг Макилрой реализовал язык TMG (Макклар, 1965), придуманный специально для создания компиляторов. Кен Томпсон, вдохновленный работой Макилроя, решил, что для операционной системы UNIX (правда, тогда она еще так не называлась) нужен свой язык системного программирования. После нескольких неудачных экспериментов с Фортраном он создал такой язык и назвал его B (Би). По сути, B— это синтаксически видоизмененный BCPL, который Томпсону удалось втиснуть в 8 Кбайт памяти. Почему же он получил такое имя? Существует две гипотезы его происхождения: от начальной буквы либо BCPL, либо другого языка Томпсона — Bon, названного в честь его жены Бонни.

Многие знают о том, что компилятор языка Си был написан на самом Си (подобно тому, как несколько раньше группа Никлауса Вирта реализовала компилятор Паскаля на Паскале). Однако гораздо менее известен тот факт, что его создатели во многом пошли по следам компилятора языка B, который был написан Кеном Томпсоном на самом B. В результате работ Макилроя появился компилятор компиляторов TMGL. С его помощью была проведена программная раскрутка (bootstrapping) сначала языка B, а затем и Си. Иными словами, компиляторы для этих языков были написаны на тех же самых языках.

Компилятор языка B впервые появился на компьютере PDP-7, где он генерировал не машинные инструкции, а шитый код — интерпретационную схему, где компилятор генерирует последовательность адресов, обозначающих фрагменты кода. Эти фрагменты и производят элементарные операции. В случае компилятора B операции выполнялись на простой стековой машине. Важным технологическим достижением группы, куда входили Томпсон и Ритчи, стал кросс-компилятор языка B: он был написан на самом B, работал на 18-разрядной PDP-7, генерировал код для 36-разрядной GE-635 и при этом умещался в 4 тыс. слов памяти PDP-7. Интересно, что у языка B первый компилятор занимал объем памяти 8 Кбайт, а у языка Си — 16 Кбайт.

Связанные родственными узами, языки BCPL, B и Си различаются синтаксисом, хотя и имеют общий фундамент. Они ориентированы на системное программирование. Написанные на них программы состоят из последовательности глобальных описаний и описания функций (процедур). Причем в BCPL процедуры могут быть вложенными, а в B и Cи — нет. В отличие от своих потомков, BCPL имел очень широкий набор управляющих конструкций: if-then, test-then-else, unless-do, while-do, until-do, repeat, repeatwhile, repeatuntil, for-to-by-do, loop, break, switchon-into-case-default-endcase. Языки BCPL и B — бестиповые (т. е. не имеют типов), они работают со словом (ячейкой памяти), содержащим фиксированное число разрядов (битов), а память ими рассматривается как линейный массив слов, где значение ячейки памяти можно интерпретировать как индекс в этом массиве. Для всех этих целей BCPL использует оператор «!», а язык B — оператор «*».

Кен Томпсон (слева) и Деннис Ритчи в начале 1970-х годов за знаменитой PDP-11

Деннис Ритчи вспоминает : «В 1971 г. я начал расширять язык B, добавляя тип сhar, а также переписал его компилятор таким образом, чтобы он впрямую генерировал инструкции для PDP-11, а не шитый код. Таким образом, переход от B к Си происходил одновременно с созданием компилятора, способного порождать достаточно быстрые и компактные программы в сравнении с языком ассемблера. Я назвал несколько расширенный язык NB — «новый B» (new B). В язык NB Ритчи ввел первые типы: int и char. Вместе с массивами и указателями они составили его систему типов.

Откуда же появилось название Си? Ритчи разъясняет это так: «Создав систему типов, соответствующий синтаксис и компилятор для нового языка, я почувствовал, что он заслуживает нового имени: NB показалось мне недостаточно четким. Я решил следовать однобуквенному стилю и назвал его C (Си), оставляя открытым вопрос, являлось ли после B это следующей буквой в алфавите или в названии BCPL».

Си, UNIX и PDP-11

Успех Си был неразрывно связан с тем, что в одном месте в одно и то же время появились сразу три грандиозных творения, ставших культовыми: язык программирования Си, операционная система UNIX и мини-компьютер PDP-11. (В Советском Союзе аналогом PDP-11 были семейства СМ-4 и СМ-1420.) За прошедшие десятилетия PDP-11 и сменивший его VAX-11 уступили место более совершенным техническим решениям, но Си и UNIX продолжают оставаться на передовых позициях программной индустрии. Они связаны друг с другом столь тесно, что невольно хочется перефразировать слова Маяковского: мы говорим «Си», подразумеваем «UNIX», мы говорим «UNIX», подразумеваем «Си».

Связка Си—UNIX во многом отразила творческий союз Ритчи и Томпсона. Кен Томпсон считает: «Наше сотрудничество было образцом совершенства. За те десять лет, что мы проработали вместе, можно вспомнить только один случай нескоординированной работы. Я тогда обнаружил, что мы написали одинаковую ассемблерную программу из 20 строк. Я сравнил наши тексты и поразился, обнаружив, что они совпадают посимвольно. Результат нашей совместной работы получился намного более значительным, чем вклад нас обоих по отдельности».

В создании UNIX участвовали шесть человек. Ритчи вспоминает : «UNIX была разработана Кеном Томпсоном. Я написал много системного ПО, Кен — большую часть остального. Среди других участников были Джо Оссанна, Дуг Макилрой и Боб Моррис». Шестым, о ком забыл упомянуть Ритчи, был Ричард Кенедей.

Катализатором появления UNIX стала система MULTICS (Multiplexed Information and Computing Service), которая, как и UNIX, используется по сей день. Она возникла как результат проекта MAC (Multiple Access Computers), стартовавшего в ноябре 1962 г. в MIT. В конце 1964 г. к MIT присоединились компания General Electric и лаборатории AT&T Bell Labs. Неудовлетворенность руководства Bell Labs темпами работ привела его к решению выйти из проекта. Разрыв состоялся в апреле 1969 г., и небольшой коллектив, куда помимо Томпсона и Ритчи входили Джо Оссанна, Дуг Макилрой, Боб Моррис и Ричард Кенедей, оказался не у дел. Все их попытки убедить руководство в необходимости приобрести подходящий полигон для реализации идей по созданию новой ОС (речь тогда шла о мэйнфреймах DEC PDP-10 и SDS Sigma 7) ни к чему не привели. Вооружившись мелом и пером, Томпсон, Ритчи и Кенедей начали проектировать новую иерархическую файловую систему. Она стала, по словам Ритчи, сердцем UNIX, а все остальное строилось именно на ее основе.

Как вспоминает Деннис Ритчи , название UNIX предложил Брайан Керниган. Оно перекликалось с названием системы MULTICS. Причем существуют две версии образования имени UNIX: по одной — это просто трансформация названия Multics («multi» заменяется на «uni», а «cs» — на «x»), по другой — видоизмененная аббревиатура UNiplexed Information and Computing System (UNICS). Если вспомнить, что MULTICS само по себе сокращение, то обе версии сливаются в одну.

Деннис Ритчи вспоминает : «Операционная система UNIX внезапно стала новинкой, хотя таковой и не была. Она зародилась в 1969 г., когда Кен Томпсон открыл для себя малоиспользуемую машину PDP-7 и решил оснастить ее программной средой на свой вкус. Его работа скоро привлекла меня, и я присоединился к нему. Следует уточнить: многие идеи и основная часть работы по их воплощению принадлежали ему».

Несколько слов о той технике, на которой все это создавалось. В те времена первый компьютер фирмы Digital (DEC), PDP-1, стоил дешевле, чем канал ввода-вывода, применявшийся на лучшей тогда модели IBM 7090. Он представлял собой 18-разрядную машину, что сейчас некоторым может показаться странным. Преемницей PDP-1 (1960) стала PDP-4 (1962), а на смену ей пришла PDP-7 (1965). К началу 1970-х годов было продано 120 таких машин. Система ввода-вывода компьютера PDP-7 обладала довольно интересной особенностью: в то время промышленность переходила на стандарт ASCII, поэтому PDP-7 спроектировали так, чтобы можно было принимать как ASCII, так и 5-разрядный код Бодо, ранее активно применявшийся на телетайпе.

Работа корпорации Digital над 16-разрядным семейством PDP-11 стала поворотным пунктом в ее отношении к программному обеспечению. Так, в проекте PDP-11 появилось сразу несколько программных нововведений. Среди них — время срабатывания прерывания, вспомогательные средства отладки, генерируемый компилятором код, загрузка программ и распределение памяти. Как и в случае с семейством 18-разрядных машин, главным языком PDP-11 стал Фортран. Популярность PDP-11 оказалась огромной: за первые восемь лет производства (с 1970 г.) было продано 50 тыс. компьютеров.

В 1971 г. Ритчи и Томпсон получили в свое распоряжение машину PDP-11 и к концу года обеспечивали работу трех первых пользователей — машинисток, вводящих заявки на патенты в Мюррей-Хилл, где размещались лаборатории Bell Labs. Перенос UNIX с PDP-7 на PDP-11 произошел в первом квартале 1971 г. На язык Си ОС UNIX была переписана в 1973 г. и тогда же представлена широкой общественности на Конференции по принципам операционных систем. Первой важной публикацией стала статья Ритчи и Томпсона в журнале «Communications of the ACM» . В состав ПО в UNIX входили штатные для PDP-11 ассемблер и компилятор Фортрана, компилятор языка B (Кен Томпсон), а также созданные Дугом Макилроем макропроцессор M6 и компилятор компиляторов TMGL — предшественник компилятора YACC Стива Джонсона. Вслед за реализацией на PDP-11 в начале 1970-х годов появились компиляторы Си для компьютеров IBM 360/370, Honeywell 635, Interdata 8/32.

Становление и развитие языка

На первой стадии основное внимание уделялось технической стороне дела, на второй — во главу угла были поставлены популяризация и формирование сообщества пользователей, на третьей (после стандартизации) — начался процесс активного промышленного использования языка.

Одним из определяющих событий стало появление в 1978 г. бестселлера K&R, иначе называемого «белой книгой» . Он де-факто установил стандарт языка и сделал его каноническим как минимум на целое десятилетие. Ритчи вспоминает: «Керниган написал почти весь пояснительный материал, я же отвечал за приложение, куда было включено справочное руководство по языку, и за главу по взаимодействию с UNIX». Вот так и раскрылся секрет: язык создал Ритчи, а книгу в основном написал Керниган.

Де-юре язык Си был стандартизирован в 1989 г. Американским национальным институтом стандартов (ANSI). Практически тот же самый стандарт был принят Международной организацией по стандартизации (ISO) годом позже. Формально с появлением ISO-стандарта ANSI-стандарт был изъят, но вместо ISO в среде разработчиков было принято все же говорить о диалекте ANSI C.

По мнению Брайана Кернигана, «главные достоинства Си состоят в том, что он предоставляет программисту возможность полного управления реализацией и что программы, написанные на Си, работают, как правило, весьма быстро». Большое влияние на Си, помимо BCPL и B, оказал Алгол-68, в частности это касается схемы композиции типов, конструкций struct и union, приведения типов. Важным изменениям язык подвергся в 1972-1973 гг., когда шла подготовка к «погружению» в него ОС UNIX. Самым значительным из них стал препроцессор, на создание которого наибольшее влияние произвели идеи Алана Шнайдера и механизмы импорта файлов в языках BCPL и ПЛ/1. Условная компиляция и макросы в Си появились в тот же период благодаря работам Майка Леска и Джона Рейзера. Что касается стандартной библиотеки ввода-вывода, ставшей важной составляющей популярности и практической ценности языка, то она была разработана в 1973 г. там же, в Bell Labs, Майком Леском.

«Си — это инструмент, острый, как бритва: с его помощью можно создать и элегантную программу, и кровавое месиво». В этом малоизвестном утверждении Кернигана скрыт важный смысл. Он пытается отвратить программистов от бездумного применения всех имеющихся в их распоряжении средств. «Какова роль языка? — размышляет он. — Основной движущей силой эволюции языков программирования стала попытка предотвратить ошибки, используя возможности этих языков. Одни из таких возможностей уменьшают шанс появления целых классов ошибок: проверка диапазонов индексов, ограничение использования указателей или полный отказ от них, сборка мусора, строковые типы данных, типизированный ввод-вывод, строгая проверка типов. Однако другие возможности языка напрашиваются на ошибку, например оператор goto, глобальные переменные, свободно применяемые указатели, автоматические преобразования типов. Программистам следует знать зоны повышенного риска в своих языках и обращаться с ними особенно осторожно».

Сегодня Си, как и Паскаль, нередко подвергают критике, во многом вполне справедливо. Даже сам Керниган признает: «Сравнивая способы, которыми программы на Си и Java представляют и обрабатывают одни и те же структуры данных, следует отметить, что в случае Java функциональные обязанности разделены лучше». Бывают и более резкие оценки. Так, Питер Мойлан не без сарказма замечает: «Бытует мнение, что Си апеллирует к «мужскому началу» программистов, которым нравится сражаться с малопонятными ошибками и находить невероятные и хитроумные решения проблем. Многих привлекает и компактность нотации Си. Похоже, сторонники этого языка считают, что возможность написать такой, скажем, оператор, как **p++^=q++=*r-s, служит серьезным аргументом в пользу применения Си, поскольку экономится время. Скептик может возразить: такое ускорение сведет на нет необходимость в дополнительных комментариях. Достаточно просмотреть несколько типичных программ на языке Си, чтобы убедиться: на комментариях здесь тоже экономят, причем даже так называемые профессиональные программисты».

Ахиллесовой пятой языка Си, как и в случае классического Паскаля, является отсутствие поддержки модулей (хотя бы в понимании Ады и Модулы-2) и, следовательно, полноценной раздельной компиляции. Суррогат в виде препроцессорных директив «#include» не спасает ситуацию, а лишь усугубляет ее еще больше. Вместо раздельной компиляции получается независимая, при которой вопросы рассинхронизации интерфейса и реализации решаются весьма замысловатым и ненадежным образом. Что уж тут говорить о поддержке контрактных форм интерфейсов, исповедуемых Бертраном Мейером, автором языка Eiffel. Но Кернигану надо отдать должное. Критику он признает и отмечает: «Препроцессор Си — мощный, но несколько туповатый инструмент, а макросы — вообще довольно опасная вещь, поскольку они изменяют лексическую структуру программы».

И все же недостатки — оборотная сторона достоинств. Если бы в отношении Си это было бы не так, вряд ли язык дал бы жизнь многим своим потомкам (см. табл. 4), среди которых самым известным стал Си++. При создании Си++ Бьерн Страуструп искал базовый язык для расширения его концепцией классов из языка Симула. Как альтернатива Си, по словам Страуструпа, рассматривались Модула-2, Ада, Smalltalk, Mesa и CLU. Но предпочтение было отдано все же Си.

Будущее языка Си

Появление благодаря работам Бьерна Страуструпа языка Си++ (1984), ставшего фактически главным языком программной индустрии, а также повальное увлечение объектно-ориентированным проектированием и программированием заставили уйти в тень его именитого предшественника — язык Си. С другой стороны, в ходе программной эволюции возникли два направления, которые закрепили за языком Си статус безусловного лидерства: API-программирование и перенацеливаемые компиляторы. Программные интерфейсы (API), порождаемые бесчисленными производителями ПО и понимаемые в широком смысле как интерфейсы системного и прикладного программирования, формируются с прицелом на Си. Остальные языки вынуждены либо пользоваться этим слоем, либо подстраивать его под себя, что в условиях безудержной гонки версий создает массу проблем. Итак, при формировании программной инфраструктуры Си стал основным связующим слоем между разнородными системами и компонентами.

Другой его конек — генерация промежуточного кода с настройкой на особенности целевой платформы. Если раньше при разработке компиляторов кодогенератор «затачивался» под конкретную аппаратную и операционную платформу, то сейчас требуется гибкость перенацеливания генерации. А ее проще всего бывает обеспечить, если выбрать Си в качестве языка промежуточного представления программного кода, сводя, как в математике, новую задачу к уже решенной. Брайан Керниган особо отмечает эту важную роль языка Ритчи: «Си часто используется в качестве языка ассемблера высокого уровня. Modula-3 и Си++ относятся к тем языкам общего назначения, для которых первые компиляторы создавали код на Си, обрабатывающийся уже затем стандартным компилятором… Подобный подход очень помог этим языкам на ранних стадиях их внедрения».

Неизменность языка Си на протяжении многих лет и стала одной из серьезных предпосылок для его лидерства в упомянутых областях. Теперь же, с выходом стандарта C99, ситуация становится менее ясной. Си фактически превращается из подмножества Си++ в самостоятельно развивающийся язык, нарушая сложившуюся в последние годы и уже успевшую укорениться структуру связей, когда эти языки применялись неразрывно.

Бьерн Страуструп высказывает серьезную озабоченность подобными обстоятельствами: «Новшества Си-99 (C99) касаются расширения низкоуровневых средств Си в области численного программирования, а включенные в Си++ средства абстрагирования и универсализации в основном проигнорированы. Это усложняет достижение совместимости, поскольку в Си добавляются специализированные возможности для конкретных случаев, а в Си++ те же потребности программиста удовлетворяются с помощью библиотек, реализованных с применением языковых средств общего назначения».

По поводу нового стандарта и сам Ритчи выражает свое мнение сдержанно-скептически : «Я был удовлетворен стандартом ANSI/ISO 1989-1990 гг. Новый стандарт C99 намного более громоздкий, и хотя комитет сообщил, что потратил значительную часть своего времени на отсеивание предложений о нововведениях, принял он тоже немало, и все это еще предстоит переварить. Я определенно не хочу дополнительных возможностей и, очевидно, предпочел бы, чтобы комитет сопротивлялся более стойко… Стандарт C99 мне не очень нравится, однако я не пытаюсь его отменить. Комитет отлично поработал; Си действительно должен развиваться».

Однако где проходит та грань, которую при внесении изменений в язык нельзя переступать? Главное, чтобы новации не приводили к еще более серьезным проблемам, к появлению таких побочных эффектов, которые перечеркнули бы весь выигрыш от новых чудодейственных «препаратов». Тони Хоар в этой связи отмечает: «Программистам всегда приходится соприкасаться со сложностью, и этого нельзя избежать. Наши приложения сложны, потому что мы честолюбивы и стремимся использовать наши компьютеры все более сложными способами. Программирование сложно из-за большого числа противоречивых целей, преследуемых каждым программным проектом. Если наш основной инструмент, язык, на котором мы составляем и кодируем программу, также непрост, то сам язык становится частью нашей проблемы, а не ее решения. Когда какой-нибудь проект нового языка близится к завершению, то всегда возникает безумная спешка — нужно внести новые свойства еще до стандартизации. Это стремление действительно безумно, потому что оно заводит в ловушку, из которой нет выхода. Недостающие свойства всегда можно добавить позже, когда их конструкция и последствия будут хорошо поняты. Свойство, включенное до того, как стало понято, никогда нельзя изъять позже».

С такой позицией солидарен и другой классик программирования — Эдсгер Дейкстра: «Я вспоминаю одну лекцию на симпозиуме по языкам программирования высокого уровня, прочитанную в защиту языка ПЛ/1 человеком, который называл себя его преданным пользователем. Но в конце этой часовой лекции, восхваляющей ПЛ/1, он ухитрился попросить добавления около 50 новых «свойств», совсем не предполагая, что основным источником его трудностей является именно то, что язык и так имеет слишком много «свойств». Лектор проявил все удручающие симптомы наркомании: дошедший до отупения, он мог лишь просить все больше, больше, больше…»

Бьерн Страуструп все же надеется, что разрыва между Си и Си++ удастся избежать. Он подчеркивает: «Моим идеалом по-прежнему остается единый язык, и техническая возможность слить Си++ с C99 пока сохраняется. На мой взгляд, такой язык мог бы соответствовать любым разумным техническим условиям. Однако я не уверен, что это приемлемо политически. Для начала потребовалось бы объединить комитеты по стандартизации Си и Си++: нельзя было бы иметь две различные группы, параллельно развивающие два языка».

Вне зависимости от того, по какому пути пойдет Си, возникает вопрос: останется ли Си и через пять или десять лет таким же популярным и незаменимым, как сейчас? Деннис Ритчи на сей счет высказывается очень осторожно: «Я, честно говоря, не знаю ответа на этот вопрос. Могу только заметить, что программное обеспечение в целом труднее поддается замене, чем аппаратное. Скажем, число программ на Си++ и Java, вероятно, растет быстрее, чем число программ на обычном Си, но я готов спорить, что Си сохранится. Инфраструктура не позволит его вытеснить. То же самое, конечно, можно сказать и о других языках (например, о версиях Паскаля, о языке Ада)».

В чем же секрет феномена Си? Деннис Ритчи в своем выступлении на Международной конференции по истории языков программирования (1993) сформулировал разгадку так: «Язык Си — это невероятный, оглушительный и огромный успех. Хотя повороты судьбы ему помогали, он безусловно удовлетворил потребности в таком языке реализации систем, который был достаточно эффективным, чтобы заменить ассемблер, и в то же время достаточно абстрактным и гибким, чтобы описывать алгоритмы и взаимодействия в широком спектре программных сред». Да, Си, несмотря на справедливую критику в его адрес и техническое несовершенство, все же сумел завоевать мир. Ибо — такова жизнь. «Существует масса прекрасных языков (прекраснее, чем Си), которые не привились,— признает Ритчи,— но кто-то все же выигрывает…»

Литература

* Здесь и далее некоторые названия языков подобно названиям компаний, систем, продуктов и стандартов записываются латиницей, а не кириллицей, поскольку они либо малоизвестны широкой аудитории, либо не имеют прецедента такого представления в отечественных изданиях. — Прим. ред.

Биография

Деннис Ритчи (Dennis M. Ritchie) родился 9 сентября 1941 г. в Бронксвилле (шт. Нью-Йорк). Закончил Гарвардский университет, имеет степень бакалавра по физике и магистра по прикладной математике. Темой диссертации, защищенной в 1968 г., была субрекурсивная иерархия функций. В 1967 г., продолжая семейные традиции и пойдя по стопам отца, поступил на работу в исследовательскую лабораторию AT&T Bell Laboratories в Мюррей-Хилле (шт. Нью-Джерси). Ритчи участвовал в разработке системы MULTICS (совместный проект Bell Labs, MIT и General Electric), а также компилятора языка BCPL на компьютерах GE 645 (ОС MULTICS) и GE 635 (ОС GECOS). В этот же период он написал компилятор для языка ALTRAN, предназначенного для ведения символьных вычислений. Активно помогал Кену Томпсону в создании знаменитой операционной системы UNIX. В самом начале разработки UNIX добавил систему типов и новый синтаксис к языку B («Би»), созданному Томпсоном. Так родился Си. Совместно со Стивом Джонсоном и Кеном Томпсоном участвовал в переносе UNIX на Interdata 8/32. ОС UNIX 7 Edition, вышедшая из отдела Томпсона и Ритчи, стала основой для UNIX BSD и коммерческой UNIX System V. После реорганизации AT&T, уже в рамках Lucent Labs, возглавлял группу по созданию операционной системы Plan 9 (1995). Она была положена в основу следующего проекта группы Ритчи — ОС Inferno, анонсированной в апреле 1996 г. Для этой системы Ритчи разработал язык Limbo . В настоящее время он возглавляет отдел исследований по системному ПО в Bell Laboratories. В 1983 г. на ежегодной конференции ассоциации ACM Деннису Ритчи и Кену Томпсону за разработку и реализацию языка программирования Си и операционной системы UNIX была вручена престижная премия Тьюринга. Отмечен многими наградами, среди которых премия Эммануэля Пьора (1982), премия ACM Software Systems Award (1983) и медаль Хэмминга (1990). В 1988 г. Ритчи избран в Американскую национальную инженерную академию (National Academy of Engineering).

Таблица 1. Предшественники языка Си

Язык	Год	Автор
BCPL	1966	М.Ричардс
Bon	1968	К.Томпсон
B	1969	К.Томпсон
NB	1971	Д.Ритчи

Таблица 2. Этапы создания канонического варианта ОС UNIX

Год	Версия
1969	V1	На ассемблере на PDP-7 и PDP-9
1971	V2	PDP-11/20 без защиты памяти
1972	V3	PDP-11/34, /40, /45, /60, /70, каналы, мультипрограммирование
1973	V4	Работала на PDP-11/70 и Interdata 8/32, ядро переписано на Cи
1975	V6	Первая версия, доступная за пределами Bell Labs
1979	V7	«Истинная UNIX», ядро занимало 40 Кбайт

Таблица 3. Эволюция языка Си

Год
1971	Язык NB
1972	Новая система типов, переименование NB в C, первая версия языка Си
1972	Введение препроцессора (директивы #include и #define)
1973	Язык подготовлен для написания ядра UNIX
1977	Надежность типов и переносимость, добавление unsigned, long, union, struct
1978	K&R — канонический вариант Си, изложенный в книге Кернигана-Ритчи
1983	По инициативе Макилроя для Си создан комитет по стандартизации (ANSI X3J11)
1988	K&R 2 — второе издание книги Кернигана-Ритчи
1989	Принятие техническим комитетом X3J11 американского стандарта ANSI X3.159-1989
1990	Международный стандарт ISO/IEC 9899-1990
1999	Cтандарт C99 (ISO/IEC 9899-1999)

Таблица 4. Прямые потомки языка Си

Язык	Год	Автор
Си++	1984	Б.Страуструп
Concurrent C	1986	Н.Джехани
Objective C	1986	Б.Кокс
C*	1987	Thinking Machines
С+@, ранее Calico	1991	Bell Labs

Несколько лет назад почти в одно время эту оболочку мира покинули два гения программирования. Эти парни делали свое дело на одном уровне, но один из них капитализировал собственные разработки, а второй трудился на благо обществу. Деннис Ритчи прожил семь десятков лет, из них не менее половины жизни изобретал программы, которые двигали технический процесс вперед на столетия. После его смерти социальные сети упомянули его имя несколько раз, а об уходе Стива Джобса говорят до сих пор.

Кто такой Деннис Ритчи и чем знаменит?

Наши продвинутые читатели знакомы с этим мастером программирования, остальным благодарно расскажем о нем. Основным его изобретением считается язык C, который позволил разработать уникальные алгоритмы написания программ. Ядро Unix, система Linux, основа Apple – это лишь часть его работ. В стране гений признание заработал, он награжден многочисленными грантами, наградами. В мире его знают лишь технические специалисты. Виной тому система общества, в котором опорный полузащитник в футболе выполняет особую функцию, но «золотые мячи» получают лишь форварды. Хотя они лишь подставляют ногу или голову под мяч, при этом только их фамилии «зажигаются» на табло стадиона.

Подобные личности нужны миру, они не стремятся обрести славу, при этом являются двигателями прогресса. О них никто не знает, но их роль в миллион раз выше распиаренных звезд эстрады, актеров кино, политиков. Пусть Деннис Ритчи трудился в лаборатории, где до этого работал его отец. В данной ситуации о «блате» речь идти не может. Bell Labalatories известна изобретением транзистора, второго подобного центра цифровых инноваций в мире нет. Почти 45 лет там и трудился наш герой. Из его рук совместно с партнерами вышли основные компьютерные программы и языки Windows, Mac, OS, IOS, Java.

Краткая биография

Родился создатель уникальных творений в сфере информационных технологий Деннис Макалистер в 1941-м году. 09.09. (знак зодиака дева) числа в Бронксвилле, Нью-Йорк, миру явился на помощь маленький американский гений. Гарвард покорился ему со степенью бакалавра по физике и прикладной математике. Работать в Bell Labs начинает Ритчи в 1967-м году. Является официальным разработчиком операционной системы Unix. Вычислительная техника, благодаря их совместным трудам с Кеном Томпсоном, обрела второе рождение уже на ином высочайшем уровне.

12-го октября 2011-го года найден мертвым у себя дома в Нью-Джерси. Там он проживал в полном одиночестве. Гении программирования редко желают коммуницировать с рядовыми людьми, но среди нас обязаны находиться моральные помощники, которые не имеют особых талантов, но способны поддержать ближнего человека психологически.

У каждого из нас своя уникальная роль, у Дениса она была шикарной, жаль, что о нем мало знали в мире.

Создание языка программирования

Шикарно, что Деннис не стал всерьез заниматься физикой и вовремя увлекся информационными технологиями. Начал он с работы над компилятором BCPL при разработке Multics. Затем выходит из проекта, добавляет расширенный синтаксис, «свежую» поддержку типов данных и в 1973-м году уже ядро Юникс было готово. Язык программирования С рождается одновременно. Первым студентам, которые станут сдавать ЕГЭ с разрешением использования интернета, следует мысленно поблагодарить Дениса и получить заслуженный максимал баллов.

До этого всецело приветствовалось создание операционных систем на Ассамблер, но постепенно его перевели на Юникс. Затем к работе присоединился Стив Джобс и систему перенесли на платформу Интердата 8/32. После этого систему использовали на многочисленных машинах. Также Ритчи стал соавтором создания языка СИ и СИ+. В 1995-м году Деннис разработал еще одну операционную систему План9. Национальная медаль и премия Тьюринга высшие награды Дениса Ритчи, но быть в тени Стива нелегкое дело.

В начале пути Деннис написал замечательные строки: «Тем, кто сейчас желает изобрести новые языки программирования – не бойтесь экспериментировать, заручитесь поддержкой влиятельной организации и начинайте действовать. В мире есть программы, которые превосходят по качеству ныне применяемые, но ими никто не пользуется, потому что не было оказано достаточно поддержки и должного финансирования проекта». В итоге о языке С++ сейчас знает каждый программист, но даже им не всем известен Деннис Ритчи, что весьма огорчительно.

Похожие личности

Закрытый характер работы не позволяет нам быть знакомыми с большинством уникальных инженеров, разработчиков, программистов. Сейчас мы активно пользуемся компьютерами, смартфонами, интернетом, но редко интересуемся, благодаря труду чьих рук данные творения вышли в свет. Выделим несколько легендарных фигур программирования:

1. Джон Кармак – создатель Doom, разработчик 3-Д трюков в компьютерных играх.
2. Бьерн Страуструп – автор языка С++.
3. Брендан Айк – разработчик Джаваскрипт, соавтор Мозиллы и Файрфокс.
4. Брэм Коэн – автор протокола Бит-торрент.
   
5. Марк Цукерберг – создатель Фейсбук.
6. Андерс Хейлсберг – языки Паскаль и Делфи.
7. Джеймс Гослинг – Джава и платформа Ньюс для распределения вычислений.
8. Сэр Тим Бернерс-Ли – автор протокола http на котором работает интернет.
9. Дональд Кнут – автор монографии «Искусство программирования».
10. Линус Торвальдс – Линукс в бесплатном варианте.

Деннис Ритчи — это человек создавший очень популярный язык программирования — «C», или как его еще называют — «Отец языка программирования С». Деннис родился 9 сентября 1941 года в Бронксвиле, штат Нью-Йорк. Его отец Алистер Ритчи работал системным инженером в Bell Labalatories.

Немного позже Ритчи с семьей переехали в Нью-Джерси, окончил высшую школу Саммита, затем получил степень бакалавра в Гарвардском университете, в области физики и математики в 1963, а потом Доктора философии математики в 1968.

Деннис — один из ключевых разработчиков ядра Unix, а также соавтор книги «Денис Ритчи Язык программирования С». Он работал с Кеном Томсоном, человеком, который написал оригинальный Unix. Позже он работал над языком Си вместе с Брайеном Керниганом, их вместе еще называли K & R — Керниган и Ритчи. Денис сделал очень большой вклад в Unix. Особенно в то, что Unix была портирована для различных платформ. Его идеи до сих пор живут в центре дизайна операционных систем практически во всех новых языках программирования и в каждом бите информации.

Карьера Ритчи

Деннис Ритчи начал свою карьеру в 1967 году — Bell Laboratories, центре вычислительных исследований. Это один из самых известных центров цифровых инноваций в мире, а также место где родился транзистор.

Джон Ким, президент Alcatel-Lucent Bell Labs, говорил:

Unix

В Bell Labs Ритчи работал над проектом Multics. Эта то была операционная система, которая должна была совместить идею пакетной обработки и интерактивности. Программа запускалась из карточного стека, и программист, оператор или сам пользователь имел полный контроль над выполнением программы. Тогда Денис встретил Кена Томсона, который позже станет одним из главных сотрудников Ритчи:

Одной из очевидных вещей почему коммерческий успех Multics не состоялся было то что она очень сложна. В ней было слишком много всего — Деннис Ритчи

Вскоре Bell Labs перестали работать над Multics, но Ритчи и Кен решили не отказываться от идеи взаимодействия с пользователем, и начали работать над его приемником — Unix. Теперь это современная операционная система, ее распространение началось в 1973 году.

Язык программирования Си

Разнообразие компьютерных платформ семидесятых годов плохо отразилось на жизни создателей программного обеспечения. Им нужно было либо тратить время и энергию на создание своего программного обеспечения для различных новых платформ, либо ограничить свои программы работой только на одной платформе.

Оригинальное ядро Unix было написано на ассемблере, но Ритчи и Кен решили, что им нужен язык высокого уровня, чтобы получить больше контроля над всеми данными и операционной системой.

Они использовали BCPL (Basic Combined Programming Language) чтобы написать UNIX, сжали его до восьми килобайт и переименовали в B.

Потом Ритчи пошел еще дальше и разработал новый язык программирования, называемый С. Это была модернизация языка B, добавившая типы данных и новый синтаксис. B был интерпретируемым языком, для его выполнения была необходима прослойка между процессором и командами языка, Си же компилируемый. Он сначала переводится в машинный код, а затем уже выполняется непосредственно процессором.

UNIX — простая операционная система, но вы должны быть гением чтобы понять ее простоту. — Деннис Ритчи

Программы, написанные на С могли легко и быстро переносится на другие платформы, на которых может работать Си. Си имел очень простой синтаксис и небольшое количество инструкций, а также модульную структуру. Из-за этого его было легко использовать на разных компьютерах. Существовали огромные блоки кода на Си, которые каждый разработчик мог скопировать и вставить в свою программу без необходимости все писать с нуля. Такие блоки кода были легко доступны с помощью библиотек, поэтому программисты могли очень быстро получить к ним доступ.

Ритчи и Кен переписали UNIX на Си, и это дало ему возможность переносимости, а также дало возможность программистам использовать одну операционную систему, один язык программирования и небольшой набор инструментов. Поэтому Unix позже и занял свое место операционной системы для экспериментов и создания сетей между компьютерами.

«Очевидно, что человек, который имел наибольшее влияние на мою карьеру это Кен Томпсон.» — Деннис Ритчи

В 1978 году была издана книга Денниса Ритчи и Браена Кенигана — Язык программирования Си. Книга охватывает краткое введение в язык Си, а также различные техники и стили программирования. Эта книга остается практическим руководством для многих программистов до сих пор.

К середине 1980 язык Си стал одним из самых популярных языков программирования в мире. Из-за функциональности и скорости, с которой Си может быть легко использован для создания программного обеспечения и запуска его на различных платформах, многие компании начали использовать Си для разработки своих продуктов.

Язык программирования Си все еще используется в настоящее время как второй по популярности язык программирования в мире для создания прикладных систем, операционных систем, и развития встраиваемых систем. Его влияние все еще заметно во многих современных языках. Так же как и концепции UNIX сейчас считаются вычислительными заповедями.

«С уже был реализован для нескольких совершенно различных машин и операционных систем, UNIX уже распространяется на PDP-11, но переносимость всей системы была совершенно новой.» — Денис Ритчи

Последний важный вклад, который сделал Деннис Ритчи в Unix, это механизм потоков, который используется для соединения устройств, приложений и протоколов.

Windows, Mac, Linux и…

Потомков Unix и языка Си трудно пересчитать, это Linux, Android, Mac OS, IOS, JavaScript, C++ и многие другие, которые используются в мире интернет-технологий, полном разработчиков программного обеспечения.

Многочисленные приложения написаны на С или на его объективно ориентированном потомке С++. Си был стандартизирован ANSI и ISO, потому что на основе него сегодня строится почти каждый аспект информационной индустрии.

В качестве примера языков, которые были созданы позже на основе Си можно привести С++ или JavaScript, кроме того, браузеры написаны на Си. Microsoft Windows изначально была написана на Си, и даже обе операционных системы от Apple основаны на Unix.

Нет никаких сомнений, что вклад Денниса Ритчи значительно изменили ядро компьютерной индустрии.

Стиль программирования, который обеспечивается в Си, вероятно, будет использоваться все меньше и меньше. Но JavaScript и XML будут продолжать становиться все более важными. — Деннис Ритчи

Ричти позже стал руководителем департамента исследований компьютерных систем в Lucent Technologies и стремился сделать компьютеры проще и лучше для пользователей, вплоть до своего выхода на пенсию в 2007 году.

Награды

• Награда АСМ за выдающиеся успехи в системах и языках в 1974 году.
• Награда IEEE Emmanuel Piore в 1982
• Награда сотруднику Bell Labs в 1984
• Премия имени Тьюринга в 1983 году
• Награда ACM Software Systems в 1983
• Был номинирован Национальной академией инженеринга Соединенных Штатов Америки в 1963
• Медаль IEEE Хэмминга в 1990.
• Член музея компьютерной истории в 1997 году.
• Национальная медаль Соединенных Штатов от президента Билла Клинтона за его работу над операционной системой UNIX и языком программирования C В апреле 1999 года.
• Премия от Industrial Research Institute за его ценный вклад в науку и технологии в 2005 году.
• Японская премия по информатизации и разработке UNIX в 2011 году.

Все награды, которые получил Деннис Ритчи также получил и Кен Томсон.

Смерть Ритчи

Деннис жил сам в своем доме в Беркли Хайтс штат Нью Джерси. Был найден мертвым 12 октября 2011 года. Причины и точное время смерти неизвестны. Последние несколько лет у него было слабое здоровье после лечения рака предстательной железы и сердечно сосудистых заболеваний.

Он умер через неделю после смерти Стива Джобса, но это не было так ярко освещено прессой. Релиз Fedora Linux 16 в 2012 году был посвящен памяти Денниса Ритчи.

Пол Крези, компьютерный историк, после смерти Ритчи сказал:

«Ритчи всегда был за кулисами, его имя не было известно обывателям, но, если заглянуть в компьютер с микроскопом, следы его работы встречаются повсюду»