1.1 C语言的史前阶段
听上去有些荒谬，C语言的产生竟然源于一个失败的项目。1969年，通用电气、麻省理工学院和贝尔实验室联合创立了一个庞大的项目——Multics工程。该项目的目的是创建一个操作系统，但显然遇到了麻烦：它不但无法交付原先所承诺的快速而便捷的在线系统，甚至连一点有用的东西都没有做出来。虽然开发小组最终勉强让Multics开动起来，但他们还是陷入了泥淖，就像IBM在OS/360上面一样。他们试图建立一个非常巨大的操作系统，能够应用于规模很小的硬件系统中。Multics成了总结工程教训的宝库，但它同时也为C语言体现“小即是美”铺平了道路。
当心灰意冷的贝尔实验室的专家撤离Multics工程后，他们又去寻找其他任务。其中一位名叫Ken Thompson的研究人员对另一个操作系统很感兴趣，他为此好几次向贝尔管理层提议，但均遭否决。在等待官方批准时，Thompson和他的同事Dennis Ritchie自娱自乐，把Thompson的“太空旅行”软件移植到不太常用的PDP-7系统上。太空旅行软件模拟太阳系的主要星体，把它们显示在图形屏幕上，并创建了一架航天飞机，它能够飞行并降落到各个行星上。与此同时，Thompson加紧工作，为PDP-7编写了一个简易的新型操作系统。它比Multics简单得多，也轻便得多。整个系统都是用汇编语言编写的。Brian Kernighan在1970年给它取名为UNIX，自嘲地总结了从Multics中获得的教训。图1-1描述了早期C、UNIX和相关硬件系统的关系。
图1-1 早期C、UNIX和相关的硬件系统
是先有C语言还是先有UNIX呢？说起这个问题，人们很容易陷入“先有鸡还是先有蛋”的问题中。确切地说，UNIX比C语言出现得早（这也是为什么UNIX的系统时间是从1970年1月1日起按秒计算的，因为它就是那时候产生的）。然而，我们这里讨论的不是家禽趣闻，而是编程故事。用汇编语言编写UNIX显得很笨拙，在编制数据结构时会浪费大量的时间，而且系统难以调试，理解起来也很困难。Thompson想利用高级语言的一些优点，但又不想像PL/I[1]那样效率低下，也不想碰见在Multics中曾遇到过的复杂问题。在用Fortran进行了一番简短而又不成功的尝试之后，Thompson创建了B语言，他把用于研究的语言BCPL[2]作了简化，使B的解释器能常驻于PDP-7只有8KB大小的内存中。B语言从来不曾真正成功过，因为硬件系统的内存限制，它只允许放置解释器，而不是编译器，由此产生的低效阻碍了使用B语言进行UNIX自身的系统编程。
软件信条
编译器设计者的金科玉律：效率（几乎）就是一切
在编译器中，效率几乎就是一切。当然还有一些其他需要关心的东西，如有意义的错误信息、良好的文档和产品支持。但与用户需要的速度相比，这些因素就黯然失色了。编译器的效率包括两个方面：运行效率（代码的运行速度）和编译效率（产生可执行代码的速度）。除了一些开发和学习环境之外，运行效率起决定性作用。
有很多编译优化措施会延长编译时间，但能缩短运行时间。还有一些优化措施（如清除无用代码和忽略运行时检查等）既能缩短编译时间，又能减少运行时间，同时还能减少内存的使用量。这些优化措施的不利之处在于可能无法发现程序中无效的运行结果。优化措施本身在转换代码时是非常谨慎的，但如果程序员编写了无效的代码（如越过数组边界引用对象，因为他们“知道”附近有需要的变量）就可能引发错误的结果。
这就是为什么说“效率几乎就是一切”并不是绝对的。如果得到的结果是不正确的，那么效率再高又有什么意义呢？编译器设计者通常会提供一些编译器选项。这样，每个程序员可以选择自己想要的优化措施。B语言不算成功，而Dennis Ritchie所创造的注重效率的“New B”却获得了成功，这充分证明了编译器设计者的这条金科玉律。
B语言通过省略一些特性（如嵌套过程和一些循环结构）对BCPL语言作了简化，并发扬了“引用数组元素相当于对指针加上偏移量的引用”这个想法。B语言同时保持了BCPL语言无类型的特点，它仅有的操作数就是机器的字。Thomposon发明了++和--操作符，并把它加入到PDP-7的B编译器中。它们在C语言中依然存在，很多人天真地以为这是由于PDP-11存在对应的自动增/减地址模型。这种想法是错误的！自动增/减机制的出现早于PDP-11硬件系统的出现。尽管在C语言中，拷贝字符串中的一个字符的语句：
*p++ = *s++;可以极其有效地被编译为PDP-11代码：
moveb (r0)+, (r1)+这使得许多人错误地以为前者的语句形式是根据后者特意设计的。
当1970年开发平台转移到PDP-11以后，无类型语言很快就显得不合时宜了。这种处理器以硬件支持几种不同长度的数据类型为特色，而B语言无法表达不同的数据类型。效率也是一个问题，这也迫使Thompson在PDP-11上重新用汇编语言实现了UNIX。Dennis Ritchie利用PDP-11的强大性能，创立了能够同时解决多种数据类型和效率的“New B”（这个名字很快变成了“C”）语言，它采用了编译模式而不是解释模式，引入了类型系统，并且每个变量在使用前必须先声明。