C語言常用標(biāo)準(zhǔn)庫
有很多工程師喜歡自己封裝一些標(biāo)準(zhǔn)庫已有的函數(shù)，其實(shí)自己封裝的函數(shù)，并不一定比標(biāo)準(zhǔn)庫好，有時(shí)候反而代碼更冗余，且有bug。下面就來分享一下C語言常見的一些標(biāo)準(zhǔn)庫。
標(biāo)準(zhǔn)頭文件包括：
<asset.h> <ctype.h> <errno.h> <float.h><limits.h> <locale.h> <math.h> <setjmp.h><signal.h> <stdarg.h> <stddef.h> <stdlib.h><stdio.h> <string.h> <time.h>
一、標(biāo)準(zhǔn)定義（<stddef.h>）
文件<stddef.h>里包含了標(biāo)準(zhǔn)庫的一些常用定義，無論我們包含哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頭文件，<stddef.h>都會(huì)被自動(dòng)包含進(jìn)來。
這個(gè)文件里定義：
類型size_t（sizeof運(yùn)算符的結(jié)果類型，是某個(gè)無符號(hào)整型）；
類型ptrdiff_t（兩個(gè)指針相減運(yùn)算的結(jié)果類型，是某個(gè)有符號(hào)整型）；
類型wchar_t（寬字符類型，是一個(gè)整型，其中足以存放本系統(tǒng)所支持的所有本地環(huán)境中的字符集的所有編碼值。這里還保證空字符的編碼值為0）；
符號(hào)常量NULL（空指針值）；
宏offsetor （這是一個(gè)帶參數(shù)的宏，第一個(gè)參數(shù)應(yīng)是一個(gè)結(jié)構(gòu)類型，第二個(gè)參數(shù)應(yīng)是結(jié)構(gòu)成員名。
offsetor(s,m)求出成員m在結(jié)構(gòu)類型t的變量里的偏移量）。
注：其中有些定義也出現(xiàn)在其他頭文件里（如NULL）。
二、錯(cuò)誤信息（<errno.h>）
<errno.h>定義了一個(gè)int類型的表達(dá)式errno，可以看作一個(gè)變量，其初始值為0，一些標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)執(zhí)行中出錯(cuò)時(shí)將它設(shè)為非0值，但任何標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)都設(shè)置它為0。
<errno.h>里還定義了兩個(gè)宏EDOM和ERANGE，都是非0的整數(shù)值。數(shù)學(xué)函數(shù)執(zhí)行中遇到參數(shù)錯(cuò)誤，就會(huì)將errno置為EDOM，如出現(xiàn)值域錯(cuò)誤就會(huì)將errno置為ERANGE。
三、輸入輸出函數(shù)（<stdio.h>）
文件打開和關(guān)閉：
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);int fclose(FILE * stream);
int fgetc(FILE *fp);int fputc(int c, FILE *fp);
int ungetc(int c, FILE* stream); //把字符 c 退回流 stream
格式化輸入輸出：
int scanf(const char *format, ...);int printf(const char *format, ...);int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);int sscanf(char *s, const char *format, ...);int sprintf(char *s, const char *format, ...);
行式輸入輸出：
char *fgets(char *buffer, int n, FILE *stream);int fputs(const char *buffer, FILE *stream);char *gets(char *s);int puts(const char *s);
直接輸入輸出：
size_t fread(void *pointer, size_t size, size_t num, FILE *stream);size_t fwrite(const void *pointer, size_t size, size_t num, FILE *stream);
四、數(shù)學(xué)函數(shù)（<math.h>）
1.三角函數(shù)：
三角函數(shù) |
sin |
cos |
tan |
反三角函數(shù) |
asin |
acos |
atan |
雙曲函數(shù) |
sinh |
cosh |
tanh |
2.指數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)：
以e為底的指數(shù)函數(shù) |
exp |
自然對(duì)數(shù)函數(shù) |
log |
以10為底的對(duì)數(shù)函數(shù) |
log10 |
3.其他函數(shù)：
平方根 |
sqrt |
絕對(duì)值 |
fabs |
乘冪，第一個(gè)參數(shù)作為底，第二個(gè)是指數(shù) |
double pow(double, double) |
實(shí)數(shù)的余數(shù)，兩個(gè)參數(shù)分別是被除數(shù)和除數(shù) |
double fmod(double, double) |
注：所有上面未給出類型特征的函數(shù)都取一個(gè)參數(shù)，其參數(shù)與返回值都是double類型。
下面函數(shù)返回雙精度值（包括函數(shù)ceil和floor）。在下表里，除其中有特別說明的參數(shù)之外，所有函數(shù)的其他參數(shù)都是double類型。
函數(shù)原型 |
意義解釋 |
ceil(x) |
求出不小于x的最小整數(shù)（返回與這個(gè)整數(shù)對(duì)應(yīng)的double值） |
floor(x) |
求出不大于x的最大整數(shù)（返回與這個(gè)整數(shù)對(duì)應(yīng)的double值） |
atan2(y, x) |
求出 tan-1(y/x)，其值的范圍是[-pai,pai] |
ldexp(x, int n) |
求出x*2n |
frexp(x, int *exp) |
把 x分解為 y*2n， 是位于區(qū)間 [1/2,1)里的一個(gè)小數(shù)，作為函數(shù)結(jié)果返回，整數(shù)n 通過指針*exp返回（應(yīng)提供一個(gè)int變量地址）。當(dāng)x 為0時(shí)這兩個(gè)結(jié)果的值都是0 |
modf(x, double *ip) |
把x分解為小數(shù)部分和整數(shù)部分，小數(shù)部分作為函數(shù)返回值，整數(shù)部分通過指針*ip返回。 |
五、字符處理函數(shù)（<ctype.h>）
見下表：
int isalpha(c) |
c是字母字符 |
int isdigit(c) |
c是數(shù)字字符 |
int isalnum(c) |
c是字母或數(shù)字字符 |
int isspace(c) |
c是空格、制表符、換行符 |
int isupper(c) |
c是大寫字母 |
int islower(c) |
c是小寫字母 |
int iscntrl(c) |
c是控制字符 |
int isprint(c) |
c是可打印字符，包括空格 |
int isgraph(c) |
c是可打印字符，不包括空格 |
int isxdigit(c) |
c是十六進(jìn)制數(shù)字字符 |
int ispunct(c) |
c是標(biāo)點(diǎn)符號(hào) |
int tolower(int c) |
當(dāng)c是大寫字母時(shí)返回對(duì)應(yīng)小寫字母，否則返回c本身 |
int toupper(int c) |
當(dāng)c是小寫字母時(shí)返回對(duì)應(yīng)大寫字母，否則返回c本身 |
注：條件成立時(shí)這些函數(shù)返回非0值。最后兩個(gè)轉(zhuǎn)換函數(shù)對(duì)于非字母參數(shù)返回原字符。
六、字符串函數(shù)（<string.h>）
1.字符串函數(shù)
所有字符串函數(shù)列在下表里，函數(shù)描述采用如下約定：s、t表示 (char *)類型的參數(shù)，cs、ct表示(const char*)類型的參數(shù)（它們都應(yīng)表示字符串）。n表示size_t類型的參數(shù)（size_t是一個(gè)無符號(hào)的整數(shù)類型），c是整型參數(shù)（在函數(shù)里轉(zhuǎn)換到char）：
函數(shù)原型 |
意義解釋 |
size_t strlen(cs) |
求出cs的長度 |
char *strcpy(s,ct) |
把ct復(fù)制到s。要求s指定足夠大的字符數(shù)組 |
char *strncpy(s,ct,n) |
把ct里的至多n個(gè)字符復(fù)制到s。要求s指定一個(gè)足夠大的字符數(shù)組。如果ct里的字符不夠n個(gè)，就在s里填充空字符。 |
char *strcat(s,ct) |
把ct里的字符復(fù)制到s里已有的字符串之后。s應(yīng)指定一個(gè)保存著字符串，而且足夠大的字符數(shù)組。 |
char *strncat(s,ct,n) |
把ct里的至多n個(gè)字符復(fù)制到s里已有的字符串之后。s應(yīng)指定一個(gè)保存著字符串，而且足夠大的字符數(shù)組。 |
int strcmp(cs,ct) |
比較字符串cs和ct的大小，在cs大于、等于、小于ct時(shí)分別返回正值、0、負(fù)值。 |
int strncmp(cs,ct,n) |
比較字符串cs和ct的大小，至多比較n個(gè)字符。在cs大于、等于、小于ct時(shí)分別返回正值、0、負(fù)值。 |
char *strchr(cs,c) |
在cs中查尋c并返回c第一個(gè)出現(xiàn)的位置，用指向這個(gè)位置的指針表示。當(dāng)cs里沒有c時(shí)返回值NULL |
char *strrchr(cs,c) |
在cs中查尋c并返回c最后一個(gè)出現(xiàn)的位置，沒有時(shí)返回NULL |
size_t strspn(cs,ct) |
由cs起確定一段全由ct里的字符組成的序列，返回其長度 |
size_t strcspn(cs,ct) |
由cs起確定一段全由非ct里的字符組成的序列，返回其長度 |
char *strpbrk(cs,ct) |
在cs里查尋ct里的字符，返回第一個(gè)滿足條件的字符出現(xiàn)的位置，沒有時(shí)返回NULL |
char *strstr(cs,ct) |
在cs中查尋串ct（查詢子串），返回ct作為cs的子串的第一個(gè)出現(xiàn)的位置，ct未出現(xiàn)在cs里時(shí)返回NULL |
char *strerror(n) |
返回與錯(cuò)誤編號(hào)n相關(guān)的錯(cuò)誤信息串（指向該錯(cuò)誤信息串的指針） |
char *strtok(s,ct) |
在s中查尋由ct中的字符作為分隔符而形成的單詞 |
2.存儲(chǔ)區(qū)操作
<string.h>還有一組字符數(shù)組操作函數(shù)（存儲(chǔ)區(qū)操作函數(shù)），名字都以mem開頭，以某種高效方式實(shí)現(xiàn)。在下面原型中，參數(shù)s和t的類型是(void *)，cs和ct的類型是(const void *)，n的類型是size_t，c的類型是int（轉(zhuǎn)換為unsigned char）。
函數(shù)原型 |
意義解釋 |
void *memcpy(s,ct,n) |
從ct處復(fù)制n個(gè)字符到s處，返回s |
void *memmove(s,ct,n) |
從ct處復(fù)制n個(gè)字符到s處，返回s，這里的兩個(gè)段允許重疊 |
int memcmp(cs,ct,n) |
比較由cs和ct開始的n個(gè)字符，返回值定義同strcmp |
void *memchr(cs,c,n) |
在n個(gè)字符的范圍內(nèi)查尋c在cs中的第一次出現(xiàn)，如果找到，返回該位置的指針值，否則返回NULL |
void *memset(s,c,n) |
將s的前n個(gè)字符設(shè)置為c，返回s |
七、功能函數(shù)（<stdlib.h>）
1.隨機(jī)數(shù)函數(shù)：
函數(shù)原型 |
意義解釋 |
int rand(void) |
生成一個(gè)0到RAND_MAX的隨機(jī)整數(shù) |
void srand(unsigned seed) |
用seed為隨后的隨機(jī)數(shù)生成設(shè)置種子值 |
2.動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配函數(shù)：
函數(shù)原型 |
意義解釋 |
void *calloc(size_t n, size_t size) |
分配一塊存儲(chǔ)，其中足以存放n個(gè)大小為size的對(duì)象，并將所有字節(jié)用0字符填充。返回該存儲(chǔ)塊的地址。不能滿足時(shí)返回NULL |
void *malloc(size_t size) |
分配一塊足以存放大小為size的存儲(chǔ)，返回該存儲(chǔ)塊的地址，不能滿足時(shí)返回NULL |
void *realloc(void *p, size_t size) |
將p所指存儲(chǔ)塊調(diào)整為大小size，返回新塊的地址。如能滿足要求，新塊的內(nèi)容與原塊一致；不能滿足要求時(shí)返回NULL，此時(shí)原塊不變 |
void free(void *p) |
釋放以前分配的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)塊 |
3.幾個(gè)整數(shù)函數(shù)
幾個(gè)簡單的整數(shù)函數(shù)見下表，div_t和ldiv_t是兩個(gè)預(yù)定義結(jié)構(gòu)類型，用于存放整除時(shí)得到的商和余數(shù)。div_t類型的成分是int類型的quot和rem，ldiv_t類型的成分是long類型的quot和rem。
函數(shù)原型 |
意義解釋 |
int abs(int n) |
求整數(shù)的絕對(duì)值 |
long labs(long n) |
求長整數(shù)的絕對(duì)值 |
div_t div(int n, int m) |
求n/m，商和余數(shù)分別存放到結(jié)果結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)成員里 |
ldiv_t ldiv(long n, long m) |
同上，參數(shù)為長整數(shù) |
4.數(shù)值轉(zhuǎn)換
函數(shù)原型 |
意義解釋 |
double atof(const char *s) |
由串s構(gòu)造一個(gè)雙精度值 |
int atoi(const char *s) |
由串s構(gòu)造一個(gè)整數(shù)值 |
long atol(const char *s) |
由串s構(gòu)造一個(gè)長整數(shù)值 |
5.執(zhí)行控制
1）非正常終止函數(shù)abort。
原型是：
void abort(void);
2）正常終止函數(shù)exit。
原型是：
void exit(int status);導(dǎo)致程序按正常方式立即終止。status作為送給執(zhí)行環(huán)境的出口值，0表示成功結(jié)束，兩個(gè)可用的常數(shù)為EXIT_SUCCESS，EXIT_FAILURE。
3）正常終止注冊(cè)函數(shù)atexit。
原型是：
int atexit(void (*fcn)(void))可用本函數(shù)把一些函數(shù)注冊(cè)為結(jié)束動(dòng)作。被注冊(cè)函數(shù)應(yīng)當(dāng)是無參無返回值的函數(shù)。注冊(cè)正常完成時(shí)atexit返回值0，否則返回非零值。
6.與執(zhí)行環(huán)境交互
1）向執(zhí)行環(huán)境傳送命令的函數(shù)system。
原型是：
int system(const char *s);把串s傳遞給程序的執(zhí)行環(huán)境要求作為系統(tǒng)命令執(zhí)行。如以NULL為參數(shù)調(diào)用，函數(shù)返回非0表示環(huán)境里有命令解釋器。如果s不是NULL，返回值由實(shí)現(xiàn)確定。
2）訪問執(zhí)行環(huán)境的函數(shù)getenv。
原型是：
char *getenv(const char *s);從執(zhí)行環(huán)境中取回與字符串s相關(guān)聯(lián)的環(huán)境串。如果找不到就返回NULL。本函數(shù)的具體結(jié)果由實(shí)現(xiàn)確定。在許多執(zhí)行環(huán)境里，可以用這個(gè)函數(shù)去查看“環(huán)境變量”的值。
7.常用函數(shù)bsearch和qsort
1）二分法查找函數(shù)bsearch：
void *bsearch(const void *key, const void *base, size_t n, size_t size, int (*cmp)(const void *keyval, const void *datum));函數(shù)指針參數(shù)cmp的實(shí)參應(yīng)是一個(gè)與字符串比較函數(shù)strcmp類似的函數(shù)，確定排序的順序，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)參數(shù)keyval比第二個(gè)參數(shù)datum大、相等或小時(shí)分別返回正、零或負(fù)值。
2）快速排序函數(shù)qsort：
qsort對(duì)于比較函數(shù)cmp的要求與bsearch一樣。設(shè)有數(shù)組base[0],...,base[n-1]，元素大小為size。用qsort可以把這個(gè)數(shù)組的元素按cmp確定的上升順序重新排列。
void qsort(void *base, size_t n, size_t size, int (*cmp)(const void *, const void *));免責(zé)聲明：本文部分素材來源網(wǎng)絡(luò)，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品版權(quán)問題，請(qǐng)與我聯(lián)系刪除。
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