C語言函數庫詳解(收藏版)

c語言函數庫目錄TOC\o"1-5"\h\z第一章（C標準庫）4vassert.h>:診斷4vctype.h>:字符類別測試5<errno.h>:錯誤處理5vlimits.h>:整型常量6vlocale.h>:地域環(huán)境6<math.h>:數學函數7<setjmp.h>:非局部跳轉8vsignal.h>:信號9vstdarg.h>:可變參數表11vstddef.h>:公共定義11vstdio.h>:輸入輸出12vstdlib.h>:實用函數13<time.h>：日期與時間函數13第二章（10函數）14clearerr:復位錯誤標志函數15feof：檢測文件結束符函數16ferror:檢測流上的錯誤函數17fflush:清除文件緩沖區(qū)函數18fgetc:從流中讀取字符函數19fgetpos:取得當前文件的句柄函數20fgets：從流中讀取字符串函數21fopen、fclose:文件的打開與關閉函數22fprintf:格式化輸出函數23fputc：向流中輸出字符函數25fputs：向流中輸出字符串函數25fread:從流中讀取字符串函數26freopen:替換文件中數據流函數27fscanf：格式化輸入函數28fseek:文件指針定位函數28fsetpos:定位流上的文件指針函數30ftell：返回當前文件指針位置函數31fwrite:向文件寫入數據函數31getc:從流中讀取字符函數32getchar:從標準輸入文件中讀取字符函數33gets:從標準輸入文件中讀取字符串函數34perror:打印系統(tǒng)錯誤信息函數34printf:產生格式化輸出的函數35putc:向扌旨定流中輸出字符函數36putchar:向標準輸出文件上輸出字符37puts:將字符串輸出到終端函數37remove:刪除文件函數38rename:重命名文件函數38rewind:重置文件扌旨針函數39scanf：格式化輸入函數40setbuf、setvbuf:指定文件流的緩沖區(qū)函數41sprintf:向字符串寫入格式化數據函數42sscanf:從緩沖區(qū)中讀格式化字符串函數43tmpfile:倉I」建臨時文件函數43tmpnam:創(chuàng)建臨時文件名函數44ungetc:把字符退回到輸入流函數45第三章（字符處理函數）46isalnum：檢查字符是否是字母或數字46isalpha:檢查字符是否是字母47isascii:檢查字符是否是ASCII碼48iscntrl:檢查字符是否是控制字符48isdigit:檢查字符是否是數字字符49isgraph:檢查字符是否是可打印字符（不含空格）50islower:檢查字符是否是小寫字母50isprint:檢查字符是否是可打印字符（含空格）51ispunct:檢查字符是否是標點字符52isspace:檢查字符是否是空格符52isupper:檢查字符是否是大寫字母53isxdigit:檢查字符是否是十六進制數字字符54toascii:將字符轉換為ASCII碼54tolower:將大寫字母轉換為小寫字母55toupper:將小寫字母轉換為大寫字母56第四章（字符串函數）56atof:字符串轉浮點型函數57atoi:字符串轉整型函數58atol:字符串轉長整型函數59memchr:字符搜索函數59memcmp:字符串比較函數60memcpy:字符串拷貝函數61memmove:字塊移動函數62memset:字符加載函數63strcat:字符串連接函數64strchr:字符串中字符首次匹配函數65strcmp:字符串比較函數66strcpy:字符串拷貝函數67strcspn:字符集逆匹配函數68strdup:字符串新建拷貝函數69strerror:字符串錯誤信息函數70strlen:計算字符串長度函數71strlwr:字符串小寫轉換函數71strncat：字符串連接函數72strncmp:字符串子串比較函數73strncpy:字符串子串拷貝函數74strpbrk:字符集字符匹配函數75strrchr:字符串中字符末次匹配函數76strrev:字符串倒轉函數77strset:字符串設定函數78strspn:字符集匹配函數78strstr:字符串匹配函數79strtod:字符串轉換成雙精度函數80strtok:字符串分隔函數81strtol：字符串轉換成長整型函數82strtou1：字符串轉換成無符號長整型函數84strupr:字符串大寫轉換函數85strupr:字符串大寫轉換函數85第五章（數學函數）86abs、labs、fabs：求絕對值函數87acos:反余弦函數88asin:反正弦函數88atan:反正切函數89atan2:反正切函數289ceil:向上舍入函數90cos:余弦函數90cosh:雙曲余弦函數91div、ldiv：除法函數91exp：求e的x次冪函數92floor:向下舍入函數93fmod:求模函數94frexp:分解浮點數函數94hypot:求直角三角形斜邊長函數95ldexp:裝載浮點數函數95log、loglO：對數函數96modf:分解雙精度數函數97pow、pow10:指數函數97rand:產生隨機整數函數98sin:正弦函數98sinh:雙曲正弦函數99sqrt：開平方函數99srand：設置隨機時間的種子函數100tan:正切函數101tanh:雙曲正切函數101第六章（時間和日期函數）102asctime:日期和時間轉換函數102clock:測定運行時間函數103ctime：時間轉換函數104difftime:計算時間差函數104gmtime:將日歷時間轉換為GMT105localtime:把日期和時間轉變?yōu)榻Y構106mktime:時間類型轉換函數106time:獲取系統(tǒng)時間函數108第七章（其它函數）108abort:異常終止進程函數109atexit:注冊終止函數109bsearch：二分搜索函數110calloc:分配主存儲器函數112exit:正常終止進程函數113free：釋放內存函數113getenv：獲取環(huán)境變量114malloc:動態(tài)分配內存函數115qsort:快速排序函數115realloc:重新分配主存函數117第一章（C標準庫）<assert.h>:診斷<ctype.h>：字符類別測試<errno.h>:錯誤處理<limits.h>:整型常量<locale.h>:地域環(huán)境<math.h>：數學函數<setjmp.h>:非局部跳轉<signal.h>：信號<stdarg.h>:可變參數表<stddef.h>：公共定義<stdio.h>：輸入輸出<stdlib.h>：實用函數<time.h>：日期與時間函數1.<assert.h>:診斷<assert.h>中只定義了一個帶參的宏assert，其定義形式如下:voidassert（int表達式）assert宏用于為程序增加診斷功能，它可以測試一個條件并可能使程序終止。在執(zhí)行語句：assert(表達式)；時，如果表達式為0，則在終端顯示一條信息：Assertionfailed:0,file源文件名,line行號Abnormalprogramtermination然后調用abort終止程序的執(zhí)行。在＜assert.h＞中，帶參宏assert是被定義為條件編譯的，如果在源文件中定義了宏NDEBUG，則即使包含了頭文件＜assert.h＞,assert宏也將被忽略。2.＜ctype.h＞：字符類別測試在頭文件＜ctype.h＞中定義了一些測試字符的函數。在這些函數中，每個函數的參數都是整型int,而每個參數的值或者為EOF,或者為char類型的字符。＜ctype.h＞中定義的標準函數列表如下：＜ctype.h＞中定義的函數函數定義,函數功能簡介intisalnum(intc),檢查字符是否是字母或數字intisalpha(intc),檢查字符是否是字母intisascii(intc),檢查字符是否是ASCII碼intiscntrl(intc),檢查字符是否是控制字符intisdigit(intc),檢查字符是否是數字字符intisgraph(intc),檢查字符是否是可打印字符intislower(intc),檢查字符是否是小寫字母intisprint(intc),檢查字符是否是可打印字符intispunct(intc),檢查字符是否是標點字符intisspace(intc),檢查字符是否是空格符intisupper(intc),檢查字符是否是大寫字母intisxdigit(intc),檢查字符是否是十六進制數字字符inttoupper(intc),將小寫字母轉換為大寫字母inttolower(intc),將大寫字母轉換為小寫字母有關＜ctype.h＞中定義的這些標準函數以及一些常用的非標準字符處理函數將在第十章中進行詳細地介紹。3.＜errno.h＞：錯誤處理＜errno.h＞中定義了兩個常量，一個變量。1、EDOM它表示數學領域錯誤的錯誤代碼。2、ERANGE它表示結果超出范圍的錯誤代碼。3、errno這是一個變量，該值被設置成用來指出系統(tǒng)調用的錯誤類型。4.<limits.h>：整型常量在頭文件<limits.h>中定義了一些表示整型大小的常量。下面給出這些常量的字符表示以及含義，見下表。<limits.h>中定義的字符常量字符常量，取值，含義CHAR_BIT,8,char類型的位數CHAR_MAX,255或127,char類型最大值CHAR_MIN,0或-127,char類型最小值INT_MIN,-32767,int類型最小值INT_MAX,32767,int類型最大值LONG_MAX,2147483647,long類型最大值LONG_MIN,-2147483647,long類型最小值SCHAR_MAX,127,signedchar類型最大值SCHAR_MIN,-127,signedchar類型最小值SHRT_MAX,32767,short類型的最大值SHRT_MIN,-32767,short類型的最小值UCHAR_MAX,255,unsignedchar類型最大值UINT_MAX,65535,unsignedint類型最大值ULONG_MAX,4294967295,unsignedlong類型最大值USHRT_MAX,65535,unsignedshort類型的最大值5.<locale.h>：地域環(huán)境在<1ocale.h>中，定義了7個常量，一個結構，2個函數。1、常量的定義LC_ALL:傳遞給setlocale的第一個參數，指定要更改該locale的哪個方面。LC_COLLATE：strcoll和strxfrm的行為。LC_CTYPE:字符處理函數。LC_MONETARY:localeconv返回的貨幣信息。LC_NUMERIC:localeconv返回的小數點和貨幣信息。LC_TIME:strftime的行為。以上擴展成具有唯一取值的整型常數表達式，可作為setlocale的第一個參數。NULL：由實現環(huán)境定義的空指針。2、structlconv結構該結構用于存儲和表示當前l(fā)ocale的設置。其結構定義如下：structlconv{char*decimal_point;char*thousands_sep;char*grouping;char*int_curr_symbol;char*currency_symbol;char*mon_decimal_point;char*mon_thousands_sep;char*mon_grouping;char*positive_sign;char*negative_sign;charint_frac_digits;charfrac_digits;charp_cs_precedes;charp_sep_by_space;charn_cs_precedes;charn_sep_by_space;charp_sign_posn;charn_sign_posn;};3、函數structIconv*localeconv(void);函數localeconv將一個structIconv類型的對象的數據成員設置成為按照當前地域環(huán)境的有關規(guī)則進行數量格式化后的相應值。char*setlocale(intcategory,char*locale);函數setlocale用于更改和查詢程序的整個當前地域環(huán)境或部分設置。地域環(huán)境變量由參數category(上面定義的6個常量)和locale指定。6.<math.h>：數學函數在<math.h>中定義了一些數學函數和宏，用來實現不同種類的數學運算。下面給出<math.h>中標準數學函數的函數定義及功能簡介，見下表。<math.h>中定義的函數函數定義,函數功能簡介doubleexp(doublex);,指數運算函數，求e的x次幕函數doublelog(doublex),對數函數ln(x)doublelog10(doublex);,對數函數logdoublepow(doublex,doubley);,指數函數(x的y次方)doublesqrt(doublex);,計算平方根函數doubleceil(doublex);,向上舍入函數doublefloor(doublex);,向下舍入函數doublefabs(doublex);,求浮點數的絕對值doubleldexp(doublex,intn);,裝載浮點數函數doublefrexp(doublex,int*exp);,分解浮點數函數doublemodf(doublex,double*ip);,分解雙精度數函數doublefmod(doublex,doubley);,求模函數doublesin(doublex);,計算x的正弦值函數doublecos(doublex);,計算x的余弦值函數doubletan(doublex);,計算x的正切值函數doubleasin(doublex);,計算x的反正弦函數doubleacos(doublex);,計算x的反余弦函數doubleatan(doublex);,反正切函數1doubleatan2(doubley,doublex);,反正切函數2doublesinh(doublex);,計算x的雙曲正弦值doublecosh(doublex);,計算x的雙曲余弦值doubletanh(doublex);,計算x的雙曲正切值在標準庫中，還有一些與數學計算有關的函數定義在其他頭文件中7.<setjmp.h>：非局部跳轉在頭文件<setjmp.h>中定義了一種特別的函數調用和函數返回順序的方式。這種方式不同于以往的函數調用和返回順序，它允許程序流程立即從一個深層嵌套的函數中返回。<setjmp.h>中定義了兩個宏：intsetjmp(jmp_bufenv);/*設置調轉點*/和longjmp(jmp_bufjmpb,intretval);/*跳轉*/宏setjmp的功能是將當前程序的狀態(tài)保存在結構env，為調用宏longjmp設置一個跳轉點。setjmp將當前信息保存在env中供longjmp使用。其中env是jmp_buf結構類型的，該結構定義為：typedefstruct{unsignedj_sp;unsignedj_ss;unsignedj_flag;unsignedj_cs;unsignedj_ip;unsignedj_bp;unsignedj_di;unsignedj_es;unsignedj_si;unsignedj_ds;}jmp_buf[1];直接調用setjmp時，返回值為0，這一般用于初始化(設置跳轉點時)。以后再調用longjmp宏時用env變量進行跳轉。程序會自動跳轉到setjmp宏的返回語句處，此時setjmp的返回值為非0，由longjmp的第二個參數指定。下面通過例子來理W<setjmp.h>中定義的這兩個宏。例程9-1非局部跳轉演示。#include<setjmp.h>jmp_bufenv;/*定義jmp_buf類型變量*/intmain(void){intvalue;value=setjmp(env);/*調用setjmp,為longjmp設置跳轉點*/if(value!=0){printf("Longjmpwithvalue%d\n",value);exit(value);/*退出程序*/}printf("Jump...\n");longjmp(env,1);/*跳轉到setjmp語句處*/return0;}本例程先應用setjmp宏為longjmp設置跳轉點,當第一次調用setjmp時返回值為0,并將程序的當前狀態(tài)(寄存器的相關狀態(tài))保存在結構變量env中。當程序執(zhí)行到longjmp時,系統(tǒng)會根據setjmp保存下來的狀態(tài)env跳轉到setjmp語句處,并根據longjmp的第二個參數設置此時setjmp的返回值。本例程的運行結果為：Jump...Longjmpwithvalue1一般地,宏setjmp和longjmp是成對使用的,這樣程序流程可以從一個深層嵌套的函數中返回。8.<signal.h>：信號頭文件<signal.h>中提供了一些處理程序運行期間引發(fā)的各種異常條件的功能，例如一些來自外部的中斷信號等。在<signal.h>中只定義了兩個函數：intsignal(intsig,sigfunfname);和intraise(intsig);signal函數的作用是設置某一信號的對應動作。其中參數sig用來指定哪一個信號被設置處理函數。在標準C中支持的信號如下表。標準C支持的信號取值,說明,默認執(zhí)行動作,使用的操作系統(tǒng)SIGABRT,異常中止,中止程序,UNIXDOSSIGPPE,算術運算錯誤,中止程序,UNIXDOSSIGILL,非法硬件指令,中止程序,UNIXDOSSIGINT,終端中斷,中止程序,UNIXDOSSIGSEGV,無效的內存訪問,中止程序,UNIXDOSSIGTERM,中止信號,中止程序,UNIXDOS參數fname是一個指向函數的指針，當sig的信號發(fā)生時程序會自動中斷轉而執(zhí)行fname指向的函數。執(zhí)行完畢再返回斷點繼續(xù)執(zhí)行程序。系統(tǒng)提供了兩個常量函數指針，可以作為函數的參數傳遞。它們分別是：SIG_DEF：執(zhí)行默認的系統(tǒng)第一的函數。SIG_IGN：忽略此信號。raise函數的作用是向正在執(zhí)行的程序發(fā)送一個信號，從而使得當前進程產生一個中斷而轉向信號處理函數signal執(zhí)行。其中參數sig為信號名稱，它的取值范圍同函數signal中的參數sig取值范圍相同，見表9-6。下面通過例子理解函數signal和raise。例程9-2signall和raise函數演示#include<stdio.h>#include<signal.h>voidPrint1();voidPrint2();intmain(){signal(SIGINT,Print1);printf("PleaseenterCtr+cforinterupt\n");getchar();signal(SIGSEGV,Print2);printf("Pleaseenteranykeyforainterupt\n");getchar();raise(SIGSEGV);}voidPrint1(){printf("ThisisaSIGINTinterupt!\n");}voidPrint2(){printf("ThisisaSIGSEGVinterupt!\n");}本例程首先通過用戶終端輸入Ctrl+c產生一個終端中斷，然后應用signal函數調用中斷處理函數Print1；再通過raise函數生成一個無效內存訪問中斷，并通過signal函數調用中斷處理函數Print2。本例程的運行結果為：PleaseenterCtr+cforinteruptACThisisaSIGINTinterupt!PleaseenteranykeyforainteruptaThisisaSIGSEGVinterupt!9.＜stdarg.h＞：可變參數表可變參數表＜上43隠小＞中的宏是用來定義參數可變的函數的。在C語言中，有些庫函數或者用戶自定義的函數的參數是可變的，常用省略號“……”(例如庫函數中的printf),定義這樣的函數就要使用到＜stdarg.h＞中的宏。1、va_list用于保存宏va_start,va_arg以及va_end所需信息的數據類型。2、＜stdarg.h＞中還定義了三個宏voidva_start(va_listap,parmN);typeva_arg(va_listap,type);voidva_end(va_listap);va_start的作用是初始化ap，因此va_start要在所有其它的va_開頭的宏前面最先使用(除了用va_list定義變量外)，后面的va_copy,va_arg,va_end都要使用到ap。在一對va_start和va_end之間不能再次使用va_start宏。其中，parmN為"..."之前的最后一個參數。例如,printf函數定義為：printf(constchar*format,...);那么在printf函數中的va_start使用之后，parmN的值就等于*format。va_arg的作用就是返回參數列表ap中的下一個具有type類型的參數，每次調用va_arg都會修改ap的值，這樣才能連續(xù)不斷地獲取下一個type類型的參數。va_end與va_start構成了一個scope，va_end標志著結束，va_end之后ap就無效了。＜stddef.h＞：公共定義在頭文件＜seddef.h＞中，指定了標準庫中的公共定義。其中主要包括以下內容：1、NULL空指針類型常量。2、offset(type,member-designator)它是擴展iz-t類型的一個整型常數表達式。它的值為從type定義的結構類型的開頭到結構成員member-designator的偏移字節(jié)數。3、ptrdiff_t表示兩指針之差的帶符號整數類型。4、size_t表示由sizeof運算符計算出的結果類型，它是一個無符號整數類型。5、wchar_t它是一種整數類型，取值范圍為在被支持的地域環(huán)境中最大擴展字符集的所有字符的各種代碼，空字符代碼值為0。<stdio.h>：輸入輸出在頭文件＜stdio.h＞中定義了輸入輸出函數，類型和宏。這些函數、類型和宏幾乎占到標準庫的三分之一。下面給出頭文件＜stdio.h＞中聲明的函數以及功能簡介，見下表。＜stdio.h＞中聲明的函數函數定義,函數功能簡介FILE*fopen(char*,char*type),打開一個文件FILE*fropen(char*,char*type,FILE*fp),打開一個文件，并將該文件關聯到fp指定的流intfflush(FILE*stream),清除一個流intfclose(FILE*stream),關閉一個文件intremove(char*),刪除一個文件intrename(char*oldname,char*newname),重命名文件FILE*tmp),以二進制方式打開暫存文件char*tmpnam(char*sptr),創(chuàng)建一個唯一的文件名intsetvbuf(FILE*stream,char*buf,inttype,unsignedsize),把緩沖區(qū)與流相關intprintf(char*format...),產生格式化輸出的函數intfprintf(FILE*stream,char*format[,argument,...]),傳送格式化輸出到一個流中intscanf(char*format[,argument,...]),執(zhí)行格式化輸入intfscanf(FILE*stream,char*format[,argument...]),從一個流中執(zhí)行格式化輸入intfgetc(FILE*stream),從流中讀取字符char*fgets(char*string,intn,FILE*stream),從流中讀取一字符串intfputc(intch,FILE*stream),送一個字符到一個流中intfputs(char*string,FILE*stream),送一個字符到一個流中intgetc(FILE*stream),從流中取字符intgetchar(void),從stdin流中讀字符char*gets(char*string),從流中取一字符串intputchar(intch),在stdout上輸出字符intputs(char*string),送一字符串到流中intungetc(charc,FILE*stream),把一個字符退回到輸入流中intfread(void*ptr,intsize,intnitems,FILE*stream),從一個流中讀數據intfwrite(void*ptr,intsize,intnitems,FILE*stream),寫內容到流中intfseek(FILE*stream,longoffset,intfromwhere),重定位流上的文件指針longftell(FILE*stream),返回當前文件指針intrewind(FILE*stream),將文件指針重新指向一個流的開頭intfgetpos(FILE*stream),取得當前文件的句柄intfsetpos(FILE*stream,constfpos_t*pos),定位流上的文件指針voidclearerr(FILE*stream),復位錯誤標志intfeof(FILE*stream),檢測流上的文件結束符intferror(FILE*stream),檢測流上的錯誤voidperror(char*string),系統(tǒng)錯誤信息在頭文件＜stdio.h＞中還定義了一些類型和宏。＜stdlib.h＞：實用函數在頭文件＜stdlib.h＞中聲明了一些實現數值轉換，內存分配等類似功能的函數。下面給出頭文件＜stdlib.h＞中聲明的函數以及功能簡介，見下表。＜stdlib.h＞中聲明的函數函數定義,函數功能簡介doubleatof(constchar*s),將字符串s轉換為double類型intatoi(constchar*s),將字符串s轉換為int類型longatol(constchar*s),將字符串s轉換為long類型doublestrtod(constchar*s,char**endp)，將字符串s前綴轉換為double型longstrtol(constchar*s,char**endp,intbase),將字符串s前綴轉換為long型unsingedlongstrtol(constchar*s,char**endp,intbase),將字符串s前綴轉換為unsingedlong型intrand(void),產生一個0~RAND_MAX之間的偽隨機數voidsrand(unsignedintseed),初始化隨機數發(fā)生器void*calloc(size_tnelem,size_telsize),分配主存儲器void*malloc(unsignedsize),內存分配函數void*realloc(void*ptr,unsignednewsize),重新分配主存voidfree(void*ptr),釋放已分配的塊voidabort(void),異常終止一個進程voidexit(intstatus),終止應用程序intatexit(atexit_tfunc),注冊終止函數char*getenv(char*envvar),從環(huán)境中取字符串void*bsearch(constvoid*key,constvoid*base,size_t*nelem,size_twidth,int(*fcmp)(constvoid*,const*)),二分法搜索函數voidqsort(void*base,intnelem,intwidth,int(*fcmp)()),使用快速排序例程進行排序intabs(inti),求整數的絕對值longlabs(longn),取長整型絕對值div_tdiv(intnumber,intdenom),將兩個整數相除,返回商和余數ldiv_tldiv(longlnumer,longldenom),兩個長整型數相除,返回商和余數有關上面列出的這些標準實用函數的功能、用法、例程等。13.<time.h>：日期與時間函數在頭文件<time.h>中，聲明了一些處理日期和時間的類型與函數。clock_t和time_t是兩個表示時間值的算術類型。結構structtm存儲了一個日歷時間的各個成分。結構tm的成員的意義及其正常的取值范圍如下：structtm{inttm_sec;/*從當前分鐘開始經過的秒數(0,61)*/inttm_min;/*從當前小時開始經過的分鐘數(0,59)*/inttm_hour;/*從午夜開始經過的小時數(0,23)*/inttm_mday;/*當月的天數(1,31)*/inttm_mon;/*從1月起經過的月數(0,11)*/inttm_year;/*從1900年起經過的年數*/inttm_wday;/*從本周星期天開始經過的天數(0,6)*/inttm_yday;/*從今年1月1日起經過的天數(0,356)*/inttm_isdst;/*夏令時標記*/};如果夏令時有效，夏令時標記tm_isdst值為正；若夏令時無效，tm_isdst值為0；如果得不到夏令時信息，tm_isdst值為負。下面給出頭文件＜time.h＞中聲明的時間函數，見下表。＜ti