C语言中常用的标准库函数.docx
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C语言中常用的标准库函数
C语言中常用的标准库函数
标准头文件包括:
一、标准定义()
文件里包含了标准库的一些常用定义,无论我们包含哪个标准头文件,都会被自动包含进来。
这个文件里定义:
l 类型size_t(sizeof运算符的结果类型,是某个无符号整型);
l 类型ptrdiff_t(两个指针相减运算的结果类型,是某个有符号整型);
l 类型wchar_t (宽字符类型,是一个整型,其中足以存放本系统所支持的所有本地环境中的
字符集的所有编码值。
这里还保证空字符的编码值为0);
l 符号常量NULL (空指针值);
l 宏offsetor (这是一个带参数的宏,第一个参数应是一个结构类型,第二个参数应是结构
成员名。
offsetor(s,m)求出成员m在结构类型t的变量里的偏移量)。
注:
其中有些定义也出现在其他头文件里(如NULL)。
二、错误信息()
定义了一个int类型的表达式errno,可以看作一个变量,其初始值为0,一些标准库函数执行中出错时将它设为非0值,但任何标准库函数都设置它为0。
里还定义了两个宏EDOM和ERANGE,都是非0的整数值。
数学函数执行中遇到参数错误,就会将errno置为EDOM,如出现值域错误就会将errno置为ERANGE。
三、输入输出函数()
文件打开和关闭:
FILE*fopen(constchar*filename,constchar*mode);
intfclose(FILE*stream);
字符输入输出:
intfgetc(FILE*fp);
intfputc(intc,FILE*fp);
getc和putc与这两个函数类似,但通过宏定义实现。
通常有下面定义:
#definegetchar() getc(stdin)
#defineputchar(c)putc(c,stdout)
intungetc(intc,FILE*stream);//把字符c退回流stream
格式化输入输出:
intscanf(constchar*format,...);
intprintf(constchar*format,...);
intfscanf(FILE*stream,constchar*format,...);
intfprintf(FILE*stream,constchar*format,...);
intsscanf(char*s,constchar*format,...);
intsprintf(char*s,constchar*format,...);
行式输入输出:
char*fgets(char*buffer,intn,FILE*stream);
intfputs(constchar*buffer,FILE*stream);
char*gets(char*s);
intputs(constchar*s);
直接输入输出:
size_tfread(void*pointer,size_tsize,size_tnum,FILE*stream);
size_tfwrite(constvoid*pointer,size_tsize,size_tnum,FILE*stream);
四、数学函数()
三角函数:
三角函数
sin
cos
tan
反三角函数
asin
acos
atan
双曲函数
sinh
cosh
tanh
指数和对数函数:
以e为底的指数函数
exp
自然对数函数
log
以10为底的对数函数
log10
其他函数:
平方根
sqrt
绝对值
fabs
乘幂,第一个参数作为底,第二个是指数
doublepow(double,double)
实数的余数,两个参数分别是被除数和除数
doublefmod(double,double)
注:
所有上面未给出类型特征的函数都取一个参数,其参数与返回值都是double类型。
下面函数返回双精度值(包括函数ceil和floor)。
在下表里,除其中有特别说明的参数之外,所有函数的其他参数都是double类型。
函数原型
意义解释
ceil(x)
求出不小于x的最小整数(返回与这个整数对应的double值)
floor(x)
求出不大于x的最大整数(返回与这个整数对应的double值)
atan2(y,x)
求出tan-1(y/x),其值的范围是[-pai,pai]
ldexp(x,intn)
求出x*2n
frexp(x,int*exp)
把x分解为y*2n,是位于区间[1/2,1)里的一个小数,作为函数结果返回,整数n通过指针*exp返回(应提供一个int变量地址)。
当x为0时这两个结果的值都是0
modf(x,double*ip)
把x分解为小数部分和整数部分,小数部分作为函数返回值,整数部分通过指针*ip返回。
五、字符处理函数()
见下表:
intisalpha(c)
c是字母字符
intisdigit(c)
c是数字字符
intisalnum(c)
c是字母或数字字符
intisspace(c)
c是空格、制表符、换行符
intisupper(c)
c是大写字母
intislower(c)
c是小写字母
intiscntrl(c)
c是控制字符
intisprint(c)
c是可打印字符,包括空格
intisgraph(c)
c是可打印字符,不包括空格
intisxdigit(c)
c是十六进制数字字符
intispunct(c)
c是标点符号
inttolower(intc)
当c是大写字母时返回对应小写字母,否则返回c本身
inttoupper(intc)
当c是小写字母时返回对应大写字母,否则返回c本身
注:
条件成立时这些函数返回非0值。
最后两个转换函数对于非字母参数返回原字符。
六、字符串函数()
字符串函数
所有字符串函数列在下表里,函数描述采用如下约定:
s、t表示(char*)类型的参数,cs、ct表示(constchar*)类型的参数(它们都应表示字符串)。
n表示size_t类型的参数(size_t是一个无符号的整数类型),c是整型参数(在函数里转换到char):
函数原型
意义解释
size_tstrlen(cs)
求出cs的长度
char*strcpy(s,ct)
把ct复制到s。
要求s指定足够大的字符数组
char*strncpy(s,ct,n)
把ct里的至多n个字符复制到s。
要求s指定一个足够大的字符数组。
如果ct里的字符不够n个,就在s里填充空字符。
char*strcat(s,ct)
把ct里的字符复制到s里已有的字符串之后。
s应指定一个保存着字符串,而且足够大的字符数组。
char*strncat(s,ct,n)
把ct里的至多n个字符复制到s里已有的字符串之后。
s应指定一个保存着字符串,而且足够大的字符数组。
intstrcmp(cs,ct)
比较字符串cs和ct的大小,在cs大于、等于、小于ct时分别返回正值、0、负值。
intstrncmp(cs,ct,n)
比较字符串cs和ct的大小,至多比较n个字符。
在cs大于、等于、小于ct时分别返回正值、0、负值。
char*strchr(cs,c)
在cs中查寻c并返回c第一个出现的位置,用指向这个位置的指针表示。
当cs里没有c时返回值NULL
char*strrchr(cs,c)
在cs中查寻c并返回c最后一个出现的位置,没有时返回NULL
size_tstrspn(cs,ct)
由cs起确定一段全由ct里的字符组成的序列,返回其长度
size_tstrcspn(cs,ct)
由cs起确定一段全由非ct里的字符组成的序列,返回其长度
char*strpbrk(cs,ct)
在cs里查寻ct里的字符,返回第一个满足条件的字符出现的位置,没有时返回NULL
char*strstr(cs,ct)
在cs中查寻串ct(查询子串),返回ct作为cs的子串的第一个出现的位置,ct未出现在cs里时返回NULL
char*strerror(n)
返回与错误编号n相关的错误信息串(指向该错误信息串的指针)
char*strtok(s,ct)
在s中查寻由ct中的字符作为分隔符而形成的单词
存储区操作
还有一组字符数组操作函数(存储区操作函数),名字都以mem开头,以某种高效方式实现。
在下面原型中,参数s和t的类型是(void*),cs和ct的类型是(constvoid*),n的类型是size_t,c的类型是int(转换为unsignedchar)。
函数原型
意义解释
void*memcpy(s,ct,n)
从ct处复制n个字符到s处,返回s
void*memmove(s,ct,n)
从ct处复制n个字符到s处,返回s,这里的两个段允许重叠
intmemcmp(cs,ct,n)
比较由cs和ct开始的n个字符,返回值定义同strcmp
void*memchr(cs,c,n)
在n个字符的范围内查寻c在cs中的第一次出现,如果找到,返回该位置的指针值,否则返回NULL
void*memset(s,c,n)
将s的前n个字符设置为c,返回s
七、功能函数()
随机数函数:
函数原型
意义解释
intrand(void)
生成一个0到RAND_MAX的随机整数
voidsrand(unsignedseed)
用seed为随后的随机数生成设置种子值
动态存储分配函数:
函数原型
意义解释
void*calloc(size_tn,size_tsize)
分配一块存储,其中足以存放n个大小为size的对象,并将所有字节用0字符填充。
返回该存储块的地址。
不能满足时返回NULL
void*malloc(size_tsize)
分配一块足以存放大小为size的存储,返回该存储块的地址,不能满足时返回NULL
void*realloc(void*p,size_tsize)
将p所指存储块调整为大小size,返回新块的地址。
如能满足要求,新块的内容与原块一致;不能满足要求时返回NULL,此时原块不变
voidfree(void*p)
释放以前分配的动态存储块
几个整数函数
几个简单的整数函数见下表,div_t和ldiv_t是两个预定义结构类型,用于存放整除时得到的商和余数。
div_t类型的成分是int类型的quot和rem,ldiv_t类型的成分是long类型的quot和rem。
函数原型
意义解释
intabs(intn)
求整数的绝对值
longlabs(longn)
求长整数的绝对值
div_tdiv(intn,intm)
求n/m,商和余数分别存放到结果结构的对应成员里
ldiv_tldiv(longn,longm)
同上,参数为长整数
数值转换
函数原型
意义解释
doubleatof(constchar*s)
由串s构造一个双精度值
intatoi(constchar*s)
由串s构造一个整数值
longatol(constchar*s)
由串s构造一个长整数值
执行控制
1)非正常终止函数abort。
原型是:
voidabort(void);
2)正常终止函数exit。
原型是:
voidexit(intstatus);
导致程序按正常方式立即终止。
status作为送给执行环境的出口值,0表示成功结束,两个可用的常
数为EXIT_SUCCESS,EXIT_FAILURE。
3)正常终止注册函数atexit。
原型是:
intatexit(void(*fcn)(void))
可用本函数把一些函数注册为结束动作。
被注册函数应当是无参无返回值的函数。
注册正常完成时
atexit返回值0,否则返回非零值。
与执行环境交互
1)向执行环境传送命令的函数system。
原型是:
intsystem(constchar*s);
把串s传递给程序的执行环境要求作为系统命令执行。
如以NULL为参数调用,函数返回非0表示环境里
有命令解释器。
如果s不是NULL,返回值由实现确定。
2)访问执行环境的函数getenv。
原型是:
char*getenv(constchar*s);
从执行环境中取回与字符串s相关联的环境串。
如果找不到就返回NULL。
本函数的具体结果由实现确
定。
在许多执行环境里,可以用这个函数去查看“环境变量”的值。
常用函数bsearch和qsort
1)二分法查找函数bsearch:
void*bsearch(constvoid*key,constvoid*base,size_tn,size_tsize,
int(*cmp)(constvoid*keyval,constvoid*datum));
函数指针参数cmp的实参应是一个与字符串比较函数strcmp类似的函数,确定排序的顺序,当第一个
参数keyval比第二个参数datum大、相等或小时分别返回正、零或负值。
2)快速排序函数qsort:
voidqsort(void*base,size_tn,size_tsize,int(*cmp)(constvoid*,constvoid*));
qsort对于比较函数cmp的要求与bsearch一样。
设有数组base[0],...,base[n-1],元素大小为
size。
用qsort可以把这个数组的元素按cmp确定的上升顺序重新排列。
由于通信速度限制,使用400kHzI2C时,最大输出数据速
率为800Hz,与I2C通信速度按比例呈线性变化。
例如,使
用100kHzI2C时,ODR最大限值为200Hz
SPI通信速率大于或等于2MHz时,推荐采用3200Hz和1600
Hz的输出数据速率。