C语言参考手册中的函数库部分涵盖了C编程中广泛使用的各种函数,这些函数是C标准库的核心组成部分,提供了处理输入输出、字符串操作、数学计算、内存管理、错误处理、类型检测等基本功能。以下是对各个部分的详细介绍:
1. **输入与输出**(`<stdio.h>`):
- 文件操作:`fopen()`用于打开文件,`freopen()`用于重新定向文件流,`fflush()`刷新缓冲区,`fclose()`关闭文件,`remove()`删除文件,`rename()`重命名文件,`tmpfile()`创建临时文件,`tmpnam()`生成临时文件名,`setvbuf()`和`setbuf()`设置文件缓冲。
- 格式化输出:`printf()`、`fprintf()`、`sprintf()`用于格式化输出到控制台、文件或字符串,`vprintf()`等支持可变参数列表的版本。
- 格式化输入:`fscanf()`、`scanf()`、`sscanf()`用于格式化读取输入,支持从文件、标准输入和字符串中读取。
- 字符输入/输出:`fgetc()`、`fgets()`、`fputc()`、`fputs()`、`getc()`、`gets()`、`putc()`、`puts()`、`putchar()`、`ungetc()`用于字符级的读写操作。
- 直接输入输出:`fread()`和`fwrite()`用于按块读写数据。
- 文件定位:`fseek()`进行文件位置移动,`ftell()`获取当前文件位置,`rewind()`将文件位置指针设为文件开头,`fgetpos()`和`fsetpos()`支持更高级的文件定位。
- 错误处理:`clearerr()`清除错误标志,`feof()`检查文件结束状态,`ferror()`检查文件错误,`perror()`打印系统错误信息。
2. **字符类别测试**(`<ctype.h>`):
- 提供一系列函数如`isalnum()`、`isalpha()`、`iscntrl()`、`isdigit()`等,用于测试字符是否属于特定类别,还有转换大小写字母的`tolower()`和`toupper()`。
3. **字符串函数**(`<string.h>`):
- 包括字符串拷贝`strcpy()`、限制长度拷贝`strncpy()`、连接`strcat()`、限制长度连接`strncat()`、比较`strcmp()`、限制长度比较`strncmp()`、查找字符`strchr()`、反向查找`strrchr()`、跨度`strspn()`、不匹配跨度`strcspn()`、搜索子串`strpbrk()`、查找子串`strstr()`、长度`strlen()`、错误信息`strerror()`、分割`strtok()`等。
4. **数学函数**(`<math.h>`):
- 提供各种数学运算,如正弦`sin()`、余弦`cos()`、正切`tan()`、反正弦`asin()`、反余弦`acos()`、反正切`atan()`、反正切2`atan2()`、双曲正弦`sinh()`、双曲余弦`cosh()`、双曲正切`tanh()`、指数`exp()`、自然对数`log()`、以10为底的对数`log10()`、平方根`sqrt()`、上界`ceil()`、下界`floor()`、绝对值`fabs()`、对数指数`ldexp()`、分数部分`frexp()`、取整`modf()`、模运算`fmod()`等。
5. **实用函数**(`<stdlib.h>`):
- 字符串转换:`atof()`、`atoi()`、`atol()`、`strtod()`、`strtoul()`将字符串转换为浮点、整数和长整数。
- 随机数:`rand()`生成随机数,`srand()`设置随机数种子。
- 内存管理:`calloc()`、`malloc()`分配内存,`realloc()`重新分配内存,`free()`释放内存。
- 进程控制:`abort()`异常终止,`exit()`正常退出,`atexit()`注册退出时执行的函数,`system()`执行命令。
- 环境变量:`getenv()`获取环境变量,`bsearch()`二分查找,`qsort()`快速排序。
- 整数操作:`abs()`、`labs()`、`div()`、`ldiv()`分别处理整数的绝对值和除法。
6. **诊断**(`<assert.h>`):
- `assert()`用于在调试时验证程序条件,如果条件不满足则中断程序。
7. **可变参数表**(`<stdarg.h>`):
- 支持可变参数列表的宏定义,如`va_list`定义可变参数列表,`va_start`初始化,`va_end`结束处理。
8. **非局部跳转**(`<setjmp.h>`):
- `setjmp()`用于保存当前环境,`longjmp()`可以恢复到保存的环境,实现非局部跳转。
9. **信号**(`<signal.h>`):
- `signal()`处理信号,`raise()`发送信号,用于进程间通信和异常处理。
这些函数库是C程序员日常开发中不可或缺的部分,它们提供了C语言的基本功能和工具,使得开发者能够高效地编写出功能丰富的应用程序。了解并熟练掌握这些函数库,对于深入理解和使用C语言至关重要。