C语言参考手册之函数库

### C语言参考手册之函数库 #### 概述 C语言是一种广泛使用的编程语言，尤其在系统编程领域占据着重要地位。为了方便开发者利用C语言进行高效编程，C语言提供了丰富的标准库支持。这些标准库涵盖了文件操作、输入输出、字符串处理、数学计算等多个方面，极大地简化了开发者的编码工作。本文将详细介绍C语言标准库中的关键组成部分及其用法。 #### B.1 输入与输出 `<stdio.h>` **B.1.1 文件操作** - **`fopen()`**：用于打开一个文件，可以指定打开模式，如只读、写入等。 - **`freopen()`**：重新定向一个流到一个新的文件，通常用于重定向标准输入输出。 - **`fflush()`**：刷新一个流的缓冲区。 - **`fclose()`**：关闭一个文件流，并释放与之相关的资源。 - **`remove()`**：删除一个文件。 - **`rename()`**：重命名或移动一个文件。 - **`tmpfile()`**：创建一个临时文件。 - **`tmpnam()`**：生成一个临时文件名。 - **`setvbuf()`**：设置缓冲方式。 - **`setbuf()`**：为流设置或清除缓冲区。 **B.1.2 格式化输出** - **`printf()`**：格式化输出到标准输出设备。 - **`fprintf()`**：格式化输出到指定输出流。 - **`sprintf()`**：格式化输出到一个字符串。 - **`vprintf()`**：可变参数列表的`printf()`。 - **`vfprintf()`**：可变参数列表的`fprintf()`。 - **`vsprintf()`**：可变参数列表的`sprintf()`。 **B.1.3 格式化输入** - **`fscanf()`**：从指定输入流读取格式化的数据。 - **`scanf()`**：从标准输入设备读取格式化的数据。 - **`sscanf()`**：从一个字符串读取格式化的数据。 **B.1.4 字符输入/输出函数** - **`fgetc()`**：从流读取单个字符。 - **`fgets()`**：从流读取一行文本。 - **`fputc()`**：向流写入单个字符。 - **`fputs()`**：向流写入字符串。 - **`getc()`**：同`fgetc()`，但使用标准输入流。 - **`gets()`**：从标准输入读取一行文本。（不推荐使用，因为它可能引发缓冲区溢出） - **`putc()`**：同`fputc()`，但使用标准输出流。 - **`puts()`**：向标准输出写入字符串。 - **`putchar()`**：向标准输出写入单个字符。 - **`ungetc()`**：将字符放回流中。 **B.1.5 直接输入输出** - **`fread()`**：从流读取一系列数据项。 - **`fwrite()`**：向流写入一系列数据项。 **B.1.6 文件定位函数** - **`fseek()`**：移动文件位置指针。 - **`ftell()`**：获取文件位置指针的当前位置。 - **`rewind()`**：将文件位置指针重置到文件开头。 - **`fgetpos()`**：保存文件位置指针的当前位置。 - **`fsetpos()`**：设置文件位置指针的位置。 **B.1.7 错误处理函数** - **`clearerr()`**：清除错误标志。 - **`feof()`**：检查是否到达文件结尾。 - **`ferror()`**：检查是否有错误发生。 - **`perror()`**：打印错误消息。 #### B.2 字符类别测试 `<ctype.h>` - **`isalnum()`**：判断字符是否是字母数字字符。 - **`isalpha()`**：判断字符是否是字母。 - **`iscntrl()`**：判断字符是否是控制字符。 - **`isdigit()`**：判断字符是否是数字。 - **`islower()`**：判断字符是否是小写字母。 - **`isupper()`**：判断字符是否是大写字母。 - **`tolower()`**：将字符转换为小写形式。 - **`toupper()`**：将字符转换为大写形式。 #### B.3 字符串函数 `<string.h>` - **`strcpy()`**：复制字符串。 - **`strncpy()`**：复制字符串，限制最大字符数。 - **`strcat()`**：连接字符串。 - **`strncat()`**：连接字符串，限制最大字符数。 - **`strcmp()`**：比较两个字符串。 - **`strncmp()`**：比较两个字符串，限制比较的最大字符数。 - **`strchr()`**：查找字符串中首次出现某个字符的位置。 - **`strrchr()`**：查找字符串中最后一次出现某个字符的位置。 - **`strspn()`**：返回匹配的前缀长度。 - **`strcspn()`**：返回不匹配的前缀长度。 - **`strpbrk()`**：查找字符串中首次出现某个集合中的字符的位置。 - **`strstr()`**：在字符串中查找子串的位置。 - **`strlen()`**：获取字符串长度。 - **`strerror()`**：返回错误消息字符串。 - **`strtok()`**：分割字符串。 #### B.4 数学函数 `<math.h>` - **`sin()`**：计算正弦值。 - **`cos()`**：计算余弦值。 - **`tan()`**：计算正切值。 - **`asin()`**：计算反正弦值。 - **`acos()`**：计算反余弦值。 - **`atan()`**：计算反正切值。 - **`atan2()`**：计算反正切值（双参数版本）。 - **`sinh()`**：计算双曲正弦值。 - **`cosh()`**：计算双曲余弦值。 - **`tanh()`**：计算双曲正切值。 - **`exp()`**：计算指数函数。 - **`log()`**：计算自然对数。 - **`log10()`**：计算以10为底的对数。 - **`pow()`**：计算幂。 - **`sqrt()`**：计算平方根。 - **`ceil()`**：向上取整。 - **`floor()`**：向下取整。 - **`fabs()`**：计算绝对值。 - **`ldexp()`**：乘以2的指数。 - **`frexp()`**：分解浮点数。 - **`modf()`**：分离浮点数的整数部分和小数部分。 - **`fmod()`**：计算余数。 #### B.5 实用函数 `<stdlib.h>` - **`atof()`**：将字符串转换为浮点数。 - **`atoi()`**：将字符串转换为整数。 - **`atol()`**：将字符串转换为长整数。 - **`strtod()`**：将字符串转换为双精度浮点数。 - **`strtoul()`**：将字符串转换为无符号长整数。 - **`rand()`**：生成随机数。 - **`srand()`**：初始化随机数生成器。 - **`calloc()`**：分配内存并初始化为零。 - **`malloc()`**：分配内存。 - **`realloc()`**：重新分配内存。 - **`free()`**：释放内存。 - **`abort()`**：终止程序执行。 - **`exit()`**：退出程序。 - **`atexit()`**：注册程序退出时调用的函数。 - **`system()`**：执行外部命令。 - **`getenv()`**：获取环境变量。 - **`bsearch()`**：二分搜索排序数组。 - **`qsort()`**：快速排序数组。 - **`abs()`**：计算绝对值（整数）。 - **`labs()`**：计算绝对值（长整数）。 - **`div()`**：整数除法。 - **`ldiv()`**：长整数除法。 #### B.6 诊断 `<assert.h>` - **`assert()`**：断言表达式的真值性，主要用于调试阶段。 #### B.7 可变参数表 `<stdarg.h>` - **`va_list`**：表示可变参数列表的类型。 - **`va_start`**：初始化可变参数列表。 - **`va_end`**：清理可变参数列表。 #### B.8 非局部跳转 `<setjmp.h>` - **`setjmp()`**：保存当前程序状态。 - **`longjmp()`**：恢复之前保存的状态。 #### B.9 信号 `<signal.h>` - **`signal()`**：设置信号处理函数。 - **`raise()`**：发送信号给进程。 #### B.10 日期与时间函数 `<time.h>` - **`clock()`**：返回程序运行时间。 - **`time()`**：返回当前时间。 - **`difftime()`**：计算两个时间差。 - **`mktime()`**：将结构体tm转换为时间值。 - **`asctime()`**：将时间值转换为字符串。 - **`ctime()`**：将时间值转换为字符串。 - **`strftime()`**：格式化时间值为字符串。 #### B.11 与具体实现相关的限制 `<limits.h>` 和 `<float.h>` - **`limits.h`**：定义了整型大小的常量。 - **`float.h`**：定义了浮点运算的一些常量。 通过以上对C语言标准库的详细解析，我们可以看出C语言标准库提供了非常全面的支持，几乎覆盖了日常编程中的各个方面。对于学习C语言的开发者来说，熟练掌握这些库函数是非常重要的。