C-র গল্প: Bell Labs-র এক ঘর থেকে তোমার ফোন পর্যন্ত

সময়টা 1969, নিউ জার্সির Bell Labs-র পেছনের একটা ঘর। ছোট একটা দল একটা PDP-7 জোগাড় করেছে, যে minicomputer-টা আর কারো দরকার ছিল না। ওরা তাতে একটা operating system বানাচ্ছে। নাম দিয়েছে Unix। কাজ করছে।

কিন্তু সেটা ওই একটা মেশিনের সঙ্গে শেকলে বাঁধা। লেখা হয়েছে assembly language-এ, আর assembly প্রতিটা processor-এ আলাদা। নতুন computer-এ গেলে শূন্য থেকে আবার শুরু।

যে সমস্যায় স্রষ্টারা আটকে থাকেন, ভাষাগুলোর চেহারা সেভাবেই তৈরি হয়। ওটাই ছিল সমস্যা। C হলো তার উত্তর, আর C-র প্রায় প্রতিটা খটকা লাগা কোণ এটা জানলে মানে পেয়ে যায়।

Assembly-র সমস্যা

Assembly language মানে processor যে নির্দেশগুলো বোঝে, তার প্রায় শব্দে শব্দে লেখা একটা রূপ। এটা দ্রুত আর নিখুঁত। আবার এটা একটা নির্দিষ্ট chip পরিবারের সঙ্গে বাঁধা।

তাই assembly-তে লেখা operating system নড়তে পারে না। নতুন মেশিন মানেই হাজার হাজার লাইন হাতে, নির্ভুলভাবে আবার লেখা। Bell Labs চাইছিল এমন একটা ভাষা, যেটা hardware-র এত কাছে যে দিয়ে kernel লেখা যায়। আবার এতটা সাধারণ যে Unix-কে নতুন মেশিনে নেওয়া যায়।

তখনকার কোনো ভাষা দুইটাই পারত না। সেকালের high-level ভাষাগুলো মেশিনটাকে ঢেকে রাখত। Assembly ঢাকত না, আবার ভ্রমণও করত না।

BCPL থেকে B, B থেকে C

শেকলটার শুরু Cambridge-এ। Martin Richards 1967 সালে BCPL লেখেন, CPL নামের আগের একটা ভাষা ছেঁটে। CPL নিজেও এসেছিল ALGOL 60 থেকে। তারপর Ken Thompson BCPL-কে আরো ছেঁটে 1969 সালের দিকে বানান B।

B-র একটা বড় সীমা ছিল। ওখানে প্রতিটা data ছিল একটা সাদামাটা machine word। B বলতে পারত না "এটা একটা character, ওটা একটা পূর্ণসংখ্যা"। তিনটা অংশ নিয়ে একটা record বর্ণনা করার কোনো উপায় ওর ছিল না।

Dennis Ritchie 1972 সালের দিকে Bell Labs-এ এটা ঠিক করেন। তিনি যোগ করেন একটা type system, মানে ভাষাটা জানে প্রতিটা data কোন ধরনের জিনিস। বাকি সবকিছু ছোটই রাখেন। ফলাফল হলো C, নামটা এসেছে কারণ এটা এসেছে B-র পরে। Programmer-রা সব সময় কবি হন না।

1973: Unix আবার লেখা হলো C-তে

এই মুহূর্তটাই আসল। 1973 সালে Unix-র kernel নিজেই C-তে আবার লেখা হয়। Operating system হলো সেই software যেটা hardware-র সঙ্গে সবচেয়ে শক্ত করে বাঁধা। সেটাই এখন এমন একটা ভাষায় লেখা, যা মেশিন থেকে মেশিনে যেতে পারে।

এই মাপে আগে এটা কেউ করেনি, আর তাতেই তর্কটা মিটে যায়। এক দশকের মধ্যে system লেখার উপায় হয়ে দাঁড়ায় C। এই বছর তুমি যত operating system ব্যবহার করবে, সবগুলোই ওই সিদ্ধান্তটা বয়ে বেড়াচ্ছে।

Standard-গুলো, আর কোনটা তোমাকে কী দিল

C 1972 সালে জমে যায়নি। এটাকে standard করা হয়, তারপর মোটামুটি প্রতি দশকে একবার নতুন করে লেখা হয়। নিচের প্রতিটা সারির ফল তুমি এই track-এ পাবে।

পরের চারটা program একই ধারণা, চার যুগে লেখা। চারটাই আজও compile হয়। এগুলোকে একটা সময়রেখা হিসেবে পড়ো, মুখস্থ করার code হিসেবে না।

#include <stdio.h>

/* K&R style: the parameter types come after the name. */
int add(a, b)
int a;
int b;
{
    return a + b;
}

int main()
{
    printf("%d\n", add(2, 3));
    return 0;
}

5

#include <stdio.h>

/* C89: a prototype, and every variable declared at the top of the block. */
int add(int a, int b);

int main(void)
{
    int i;
    int total;

    total = 0;
    for (i = 1; i <= 5; i++) {
        total = total + i;
    }
    printf("%d\n", add(total, 0));
    return 0;
}

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

15

#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    // C99 added this comment style.
    long long big = 9000000000LL;
    bool ready = true;

    int total = 0;                  // declare where you need it
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {  // and inside the for
        total += i;
    }

    printf("%d %lld %d\n", total, big, ready);
    return 0;
}

15 9000000000 1

#include <stdio.h>

/* C11 added a check the compiler runs, not the program. */
_Static_assert(sizeof(int) >= 4, "this code needs int to be at least 4 bytes");

int main(void)
{
    printf("int is %zu bytes here\n", sizeof(int));
    return 0;
}

int is 4 bytes here

C-র সন্তানেরা

C শুধু টিকে যায়নি। জনপ্রিয় বেশিরভাগ ভাষা আজও যে গড়নটা ব্যবহার করে, সেটা C-ই ঠিক করে দিয়েছে।

এদের তিনজনের নাম ঠিকঠাক বলা দরকার, কারণ "C থেকে ধার করা" কথাটা বড্ড ধোঁয়াটে।

• C++ (1985) ইচ্ছা করেই প্রায় সবকিছু ধার করেছে। শুরুটা ছিল "C with Classes" নামে, আর C-র type, operator, pointer আর standard library সবই রেখে দিয়েছে। বৈধ C-র বেশিরভাগ এখনো বৈধ C++, তাই এই track সোজা C++ track-এ গিয়ে ঢোকে।
• Java (1995) syntax ধার করেছে, আর pointer ফেলে দিয়েছে। Brace, semicolon, if, while, for আর একই operator-গুলো সব চলে এসেছে। হাতে memory সামলানোর কাজটা আসেনি।
• JavaScript (1995) শুধু চেহারাটা ধার করেছে। Brace, semicolon আর for loop C-র। নিচের সবকিছু, এর type-র নিয়ম সহ, অন্য জায়গা থেকে এসেছে। নামটা ছিল marketing-র সিদ্ধান্ত, Java-র সঙ্গে আত্মীয়তা না।

int add(a, b)
int a;
int b;
{ return a + b; }

def add(a, b):
    return a + b

func add(a int, b int) int {
    return a + b
}

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

function add(a, b) {
    return a + b;
}

int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}

পরের lesson-এ একটা ছোট file-র পিছু নেবে, লেখা থেকে চলন্ত program পর্যন্ত। মাঝে চারটা আলাদা ধাপ আছে, আর সাধারণত কেউ তোমাকে একটাও দেখায় না।