C語言版本完整指南｜從C89到C23的特點、差異與選擇徹底解析

1 1. 為什麼「C 語言版本」很重要
2 2. C 語言版本的基本結構與規格／編譯器的關係
3 3. C語言版本列表與演變
4 4. 各版本的選擇方式與實務建議
5 5. 未來的趨勢與 C23 之後
6 6. 總結
7 7. FAQ（常見問題）

1. 為什麼「C 語言版本」很重要

C 語言自 1970 年代誕生以來，作為程式語言的基礎被廣泛使用。在那漫長的歷史中，制定了各種版本（標準），持續演進。但是，C 語言的「版本是什麼意思？為什麼需要意識到版本？ C 語言因長期以來被廣泛用於許多系統與應用程式的開發，所以「程式碼是以哪個版本為前提撰寫的」以及「使用的編譯器遵循哪個版本」這些點，對程式碼相容性、可移植性，甚至可維護性都有重大影響。實際上，C 語言的標準（版本）隨著時代進，會加入新功能與規範，並修正或廢除舊有規範。例如「可變長度陣列」或「bool 型別」以及「執行緒相關的標準化」等，在舊版本中不存在，只有在一定以上的版本才能使用。相反地，若使用新標準的編譯器編譯以舊規格撰寫的原始碼，可能會出現意想不到的錯誤或警告。在本文中，將從「為什麼重要」的觀點，說明 C 語言的版本，・各版本的差異・主要特點・實務上的選擇方式・以及最新的動向將以易於理解的方式說明到此為止。期望本內容能對剛開始學習 C 語言的人、以及在現場使用的工程師，提供整理版本基礎知識的幫助。

2. C 語言版本的基本結構與規格／編譯器的關係

C 語言的「版本」聽起來，程式設計初學者可能會有點混亂。因為「版本」實際上有兩層含義。一個是，C 語言本身的規格（標準規範）作為的版本。另一個是，C 語言編譯器軟體的版本。

C 語言規格（標準規範）的版本是什麼？

C 語言的標準規格是由國際標準化組織（ISO）以及美國國家標準協會（ANSI）等制定的。每個規格都有「C89」「C99」「C11」「C17」「C23」等版本名稱。這些版本規定了「可以怎樣寫程式」「具備哪些功能」「會有什麼行為」等，C 語言程式的規則本身。

編譯器的版本是什麼？

另一方面，用於編寫 C 語言程式的「編譯器」（例如 GCC、Clang、Visual Studio 等）也各自有軟體版本。編譯器決定了「支援到哪個 C 語言規格」，較新的編譯器會支援較新的規格。例如，GCC 依版本支援 C99、C11、C17 等，而 Visual Studio 從 2019 版之後也能使用許多 C11 功能。

先弄清規格與編譯器的差異

C 語言規格的版本＝語言的規則手冊
編譯器的版本＝遵循規則手冊的程度，以及提供功能的軟體演進

這兩者密切相關，但並非相同的東西。例如，即使編譯器是新的，也可能包含未遵循規格的功能或自行擴充的特性。在 C 語言開發時，意識「程式碼遵循哪個規格」以及「使用的編譯器支援到哪個程度」有助於避免問題並確保可移植性。

3. C語言版本列表與演變

C語言自誕生以來，多次進行標準的修訂。每個版本都有其特色的功能新增或規格變更。在此，我們將依時間順序說明主要的版本。

3.1 C89/C90（ANSI C／ISO C）

最初被標準化的C語言是「C89（ANSI X3.159-1989）」。它由美國國家標準協會（ANSI）制定，之後幾乎相同內容由國際標準化組織（ISO）以「C90（ISO/IEC 9899:1990）」發佈。 特點：

標準函式庫與語言規格被明確化，C語言程式的可移植性大幅提升
從先前的“K&R C”起，函式宣告方式、型別檢查等變得更嚴格
基本語法與許多標準函式在此階段被整理

此外，1995年加入了「C95（ISO/IEC 9899/AMD1:1995）」的修正版。C95是一個針對寬字元支援、國際化以及若干錯誤修正的小規模更新。

3.2 C99（ISO/IEC 9899:1999）

C99 是大幅推進 C 語言現代化的標準。加入了許多提升程式設計師便利性的功能。 主要新增與變更點：

可變長度陣列（VLA）
使用 // 的單行註解
引入標準的 bool 型別與 long long int 型別
內聯函式 inline
支援複數（complex 數）
初始化子更彈性的寫法（如陣列的中括號初始化等）

3.3 C11（ISO/IEC 9899:2011）

C11 是加強對現代開發環境與平行處理支援的標準。 主要新增與變更點：

執行緒（多執行緒）的標準化（<threads.h>）
原子操作與記憶體模型（提升平行處理的安全性）
加入靜態斷言 _Static_assert
泛型巨集 _Generic
對齊控制與 Unicode 支援的強化

然而，由於部分編譯器尚未實作執行緒等功能，實際使用時需特別留意。

3.4 C17/C18（ISO/IEC 9899:2018）

C17（亦稱為 C18）主要是 C11 的錯誤修正與次要規格調整，沒有新增大型功能。 特點：

以錯誤修正與模糊規格的釐清為主
在實務上與 C11 幾乎相同地使用

3.5 C23（ISO/IEC 9899:2024）

C23 是於 2024 年正式化的最新標準。受到近年其他語言趨勢與程式開發需求的影響，導入了大量新功能。 主要新增與變更點：

加入 nullptr 關鍵字（提升與 C++ 的相容性）
引入二進位字面值（例如：0b1010）
支援 char8_t 型別（明確的 UTF-8 型別）
新增與統一標準屬性
加強位元操作函式
為提升可讀性而進行細部語法改良

預計 C23 將成為未來 C 語言開發的標準，但需留意編譯器的支援情況。以上即為主要的 C 語言版本演變。接下來的章節將說明如何在實務上選擇與運用這些版本。

4. 各版本的選擇方式與實務建議

C 語言有多個規格版本存在，但在實際撰寫程式時，意識「使用哪個版本」是很重要的。這裡將說明現場的版本選擇考量、常見問題的避免方法，以及在實務上有用的技巧。

版本選擇的基本方針

1. 原則上優先使用較新的規格

如果可能，建議使用較新的規格（C11、C17、C23）。較新的規格已針對錯誤修正、提升安全性以及改善程式設計的便利性。

2. 配合既有程式碼與使用環境

然而，在既有系統、函式庫、嵌入式開發等情況下，往往需要配合較舊的規格（C90/C99）。此外，嵌入式用途也可能受到編譯器支援狀況的限制。

如何檢查規格符合性

在 C 語言中，使用前處理器巨集 __STDC_VERSION__ 可以簡單判斷編譯器支援哪個規格。

#include <stdio.h>

int main(void) {
#if __STDC_VERSION__ >= 202311L
    printf("C23 (ISO/IEC 9899:2024)支援n");
#elif __STDC_VERSION__ >= 201710L
    printf("C17/C18支援n");
#elif __STDC_VERSION__ >= 201112L
    printf("C11支援n");
#elif __STDC_VERSION__ >= 199901L
    printf("C99支援n");
#elif __STDC_VERSION__ >= 199409L
    printf("C95支援n");
#else
    printf("C89/C90支援n");
#endif
    return 0;
}

如此一來，使用 __STDC_VERSION__ 巨集即可確認各環境的規格版本。

實務上常見的注意事項

確認編譯器的支援狀況並非所有編譯器都完全支援最新規格。例如，GCC 與 Clang 會較快支援較新的規格，但 Visual Studio 與嵌入式編譯器的支援可能較慢。
有時需要指定選項某些編譯器若未在命令列選項中明確指定規格版本，則無法使用新功能。例如：gcc -std=c11 sample.c
考量可移植性與維護性在大型開發或長期運營的專案中，為了優先考慮維護性與可移植性，可能會刻意使用較舊的規格。

版本選擇的實踐指南

新專案或學習用途：建議使用 C11 或 C17
嵌入式或舊系統相容：C99 與 C90 也是選項
想積極使用最新功能：在調查 C23 支援狀況後再考慮
多人、多環境開發：事先共享所有人的編譯器支援狀況

透過意識 C 語言的規格版本並加以區分使用，可預防錯誤與不相容的問題。請依照現場情況與專案目標，選擇最適合的版本。

5. 未來的趨勢與 C23 之後

C 語言隨著時代的變遷持續演進。2024 年，C23 終於正式獲得國際標準的認可。本文將說明 C23 的重點以及未來 C 語言標準的展望。

C23 的正式化與主要新功能

C23（ISO/IEC 9899:2024）為了因應現代需求，加入了許多功能與改進。以下列出主要的新功能與改良點。

新增 nullptr 關鍵字與 C++ 相同，現在可以將 nullptr 作為「指標的明確 NULL 值」使用。這提升了可讀性，也有助於防止錯誤。
引入二進制字面值在此之前 C 語言無法直接表示二進制，但從 C23 起可使用如 0b1010 的二進制字面值。
新增 char8_t 型加入專為 UTF-8 設計的字元型別 char8_t，使多位元組字元的處理更直觀。
加強標準屬性與位元操作函式提供了更注重程式碼可讀性與最佳化的屬性，以及擴充的位元操作標準函式。
細部語法與功能的改進包含許多針對錯誤處理、安全性以及符合現代程式設計風格的改良。

C23 的採用情況與未來的普及

由於 C23 於 2024 年剛剛公布標準，尚未能立即在所有編譯器與開發環境中使用。開源編譯器如 GCC、Clang 正在逐步支援 C23，但完整實作與普及仍需時間。在可預見的未來，C11 與 C17 仍將是主流。然而，預計在未來數年內，主要編譯器將加速支援，使利用 C23 功能的現代開發風格得以普及。

未來的 C 語言展望

C 語言已具備相當穩定的規格，甚至被稱為「老舊語言」，但預計仍會持續根據使用者需求與其他語言的趨勢逐步演進。AI、IoT、嵌入式開發等領域的需求仍然強勁，未來持續關注「C 語言版本」仍具重要意義。此外，未來很可能會持續定期進行標準修訂，保持對最新動向的關注，有助於在實務上取得優勢並避免問題。

6. 總結

C 語言自誕生以來已接近半個世紀，至今仍廣泛應用於許多系統與軟體開發現場。其背後是作為「C 語言版本」累積的眾多標準修訂與演進。本文廣泛說明了 C 語言各版本的特點與變遷，以及實務上的選擇方式與注意事項，甚至涵蓋最新標準 C23 的動向。

意識版本的好處

提升維護性明確了解所基於的標準，可使未來的維護與規格變更的因應更為容易。
確保可移植性在不同開發環境或編譯器之間，程式碼的重用與共享更為容易。
預防問題即使在將舊程式碼移植至新環境，或使用新功能時，事先了解版本差異即可避免意外的錯誤與不相容問題。

實務上可活用的版本選擇

對於初學者而言，從功能完整且參考資訊豐富的「C99」或「C11」開始學習較為實際。在實務開發時，請依據所使用的編譯器與既有系統的相容性，選擇最適的版本。

將目光放在現代 C 語言的升級上

雖然像 C23 這樣的最新標準在實務導入上需要時間，但它有助於未來程式設計的效率提升與安全性增進。未來仍需關注 C 語言版本的演進，並視需求持續更新知識與技能。正確理解「C 語言版本」，並依情況作出選擇與運用，才能促成更安全且高效的開發。若本文能成為各位在實務或學習上的參考，將不勝感激。

7. FAQ（常見問題）

在此，我們彙總了關於「C 語言版本」的常見問題及其回答。從初學者到現場工程師，精選了有助於解決疑惑的內容。

Q1. 編譯器的版本與 C 語言標準的版本是一樣的嗎？

A. 不同。 C 語言標準的版本是「語言規範本身」的基準，像是「C99」「C11」「C23」等。另一方面，編譯器的版本則顯示該軟體的演進程度。例如即使是 GCC 或 Clang 的最新版本，若未明確指定「-std=c11」等，仍可能不會進入符合標準的模式，請特別留意。

Q2. 舊的標準（C90 與 C95）現在仍有學習的意義嗎？

A. 有的。即使在現在，許多企業與嵌入式開發現場仍重視相容性與遺留資產，採用符合 C90 或 C95 標準的開發。了解過去的標準對於故障排除與維護工作必定有幫助。

Q3. 最新標準 C23 應該立即使用嗎？

A. 需要謹慎判斷。 C23 剛於 2024 年正式定稿，尚未在所有編譯器與開發環境中完全支援。對於新專案或個人學習，先行嘗試使用也是不錯的，但在實務上務必確認編譯器的支援狀況以及整個團隊的開發環境。

Q4. `__STDC_VERSION__` 的值能判斷自己的環境符合哪個標準嗎？

A. 可以，能判斷。 __STDC_VERSION__ 是一個顯示編譯器所支援的 C 語言標準版本的巨集。主要的值例如如下：

巨集值	標準名稱
199409L	C95
199901L	C99
201112L	C11
201710L	C17/C18
202311L	C23

Q5. Visual Studio 與 GCC 支援哪些標準？

A. 各編譯器的支援情況各不相同。例如 GCC 與 Clang 對較新的標準（C11、C17、C23）支援較快，但 Visual Studio 只支援 C11 之後的部分功能。嵌入式編譯器的支援情況更為參差不齊，建議於官方文件中確認最新資訊。

Q6. C++ 與 C 語言的版本差異是什麼？

A. C++ 是以 C 語言為基礎發展的另一種語言，版本管理與新功能的加入方針也不同。 C++ 的標準（C++98、C++11、C++17 等）與 C 語言同步演進，但因相容性並非完全，若以相同的感覺使用則可能有風險。

Q7. 我在猶豫該學哪個版本，建議是什麼？

A. 除非有特別原因，建議從 C99 或 C11 開始學習。資訊量豐富且在現場廣泛使用，學習效率較高。若要進入嵌入式或特定領域，請依工作環境與開發需求選擇適合的版本。希望本 FAQ 能協助解決疑問並在實務上提供幫助。深入了解 C 語言的版本，讓程式設計更安全、更有效率。

1. 為什麼「C 語言版本」很重要