1969：UNIX 問世——C++ 誕生的土壤#

事件#

1969 年，貝爾實驗室（Bell Labs）的 Ken Thompson、Dennis Ritchie 等人開始開發 UNIX 作業系統。UNIX 與後來的 C 語言、以及 Bjarne Stroustrup 本人都出身於同一個實驗室——UNIX 是 C++ 誕生的土壤。

為何重要#

UNIX 證明了「用高階語言寫作業系統」是可行的：整個系統可以用可攜的語言重寫，而不是绑死在組合語言上。
「一切皆檔案」、管線（pipe）、小工具組合的設計哲學，影響了後世 C++ 標準庫與工具鏈的設計（如 iostream 的串流概念）。
UNIX 的可攜性需求，直接催生了 C 語言，進而催生了 C++。

理論與實用原因#

理論原因：分時（time-sharing）系統理論與模組化作業系統設計（Thompson & Ritchie 1974 的論文 The UNIX Time-Sharing System）。
實用原因：貝爾實驗室需要一套能在多種機器上執行、方便程式師協作的系統。

彌補了什麼缺陷#

彌補了當時作業系統「以組合語言撰寫、不可攜、難以維護」的缺陷——這也是後來 C++ 想在「系統程式設計」層面持續解決的同一個問題：如何兼顧效率與抽象。

程式範例#

管線與小工具組合：UNIX 哲學的具體呈現

# 舊做法：在大型專屬程式裡一次性完成過濾、排序、統計——難以組合與重用

# UNIX 新做法：每個工具只做一件事，用管線（pipe）串接
cat server.log | grep ERROR | sort | uniq -c | sort -rn

# cat    ：把檔案內容倒進串流（一切皆檔案）
# grep   ：過濾含 ERROR 的行
# sort   ：排序（讓相同行相鄰）
# uniq -c：去重並計數
# sort -rn：按次數由大到小排——即時統計出現最頻繁的錯誤

C 寫的簡單系統程式：一切皆檔案與串流

/* UNIX：檔案、裝置、pipe 全是檔案描述子（fd），讀寫一律同一組系統呼叫 */
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
    /* open 不只開檔案——也可以是 /dev/tty、pipe 端點，介面完全一致 */
    int fd = open("log.txt", O_RDONLY);
    if (fd < 0) return 1;

    char buf[256];
    ssize_t n;
    /* read/write 對任何 fd 都適用：這就是「一切皆檔案」的串流抽象 */
    while ((n = read(fd, buf, sizeof buf)) > 0)
        write(STDOUT_FILENO, buf, n);   /* STDOUT_FILENO 也是一個檔案描述子 */

    close(fd);
    return 0;
}

串流概念對後世 C++ iostream 的影響

// UNIX 的「檔案描述子 + 串流」思想，被 C++ iostream 繼承並物件化：
// 同一套 << 運算子，可以寫到檔案、字串、標準輸出——與 fd 的統一介面如出一轍。
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <sstream>

int main() {
    std::ofstream file("out.txt");      // 檔案串流
    std::stringstream ss;               // 字串串流
    std::ostream& targets[] = {std::cout, file, ss};  // 三者介面一致

    for (std::ostream& os : targets)
        *os << "hello stream" << "\n";  // 與 write(fd, ...) 同一哲學
    return 0;
}

相關條目#

1972-C語言問世