C程序设计常用库函数.docx.pdf

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1、C+程序设计常用库函数 木文主要涉及两类库函数，运行期库(run-time library) 和 C+标准库。下而简单介绍这些库的使用要点。 运行期库是用C 语言实现的基础程序库，其它库都以此为基础。MSDN 将运行期库按功能划分，如表 B-1 所示。来自MSDN Library Visual Studio 6.0 Visual C+ Documcntation Using Visual C+ Visual C+ Programmers Guide Run-Time Library Reference Run-Time Routines by Category 表 B-1 运行期库 分类功能相

2、关头文件 ( 不完全 ) 可变参数用于定义可变参数的函数 缓冲区管理按字节管理内存缓冲区 按字节分类多字节字符分类，与当前多字节代码页相关 按字符分类 对单字节字符、宽字符、多字节字符进行分 类。比较常用，如isalpha, isprinto 数据转换 一种数据转换到另一种，例如字符串到int 或 double,或反之。冇很多转换既冇函数实现， 也有宏实现，可选择。 调试程序 debug调试，函数库中有专门的调试版本， 支持单步执行、断言、错误检测、异常，跟踪 堆空间分配，避免内存港露，以及调试信息报 告等。 目录控制 读取或改变目录，创建、删除目录等，也包括 使用环境路径來搜索文件 错误处理

3、 包括断言、检测10 错误、清除错误标记、判 断低级 10 的文件尾 eof等。 异常处理程序 程序终止处理 (terminate) 意外处理 (unexpected) h 文件处理 对磁盘文件的建立、删除、改名、文件访问许 可等操作。 浮点数支持专门针对浮点数的计算，如指数、对数、三角 函数、双曲函数等，也包括错误检测，如溢 出。 输入输岀 从文件或设备中读入数据或写出数据。文件10 要区分文本模式和二进制模式。10 分为 以下 三类： 1、流式工 0, 将数据作为字符或字节序列，有 缓冲。 2、低级 10, 直接调用操作系统，无缓冲。 3、控制台与端口10, 对键盘和字符显示器的 直接读写

4、，对10 设备，如打印机、串行口的 直接读写。 国际化 适应不同语言，与地域locale相关程序、宽 字符、多字节字符、通用文本等等。 内存分配 动态分配、回收内存，如malloc free 等 函数。 进程控制与坏 境控制 进程的启动、停止与管理，也包括线程的启 停。操作系统坏境信息的读取与改变。 排序与查找 对任意类型数组进行排序，折半査找与线性查 找。 字符串管理 对以 NULL 结尾的各种字符串进行操作 时间管理获取当前系统日期时间、转换、调整等操作 注1MSDN按以上19类功能对运行期库分组。 注2同 一 个 函 数 可 能 出 现 在 不 同 功 能 分 组 中 ， 也 可 能 出

5、 现 在 不 同 的 头 文 件 中 。 注3 运 行 期 库 是 纯C 语 言 实 现 ， 不 包 含C + + 的 内 容 ( 没 有 重 载 、 形 参 缺 省 值 、 引 用 、 模 板 等 ) 。 表 B-2 运行期库头文件 头文件名功能C+包装头文件名 断言设置 字符分类 由库函数执行，检测错课代码 浮点数计算 ISO 64 6字符集处理 检测整数类型的性质 不冋地域文字适应性 公共数学计算 执行非本地goto语句 控制各种异常条件 可变参数的函数 多种有用的类型 (typedef)和宏的定义 输入和输出 多种操作函数 多种字符串的处理 系统时间处理 宽字符流，以及待殊字符串处理

6、宽字符分类 注 1,表中列出的 18 个头文件是作为C+标准库，而运行期库的头文件还有许多未列入。注 2, C+标准库的头 文件大多不含 .h 后缀。 注 3,左边头文件内容被包装到C+标准的命名空间std中。例如， vcasscrt文件大致如下 : namespace std #include ; 表 B-3 标准 C+库头文件 头文件名功能 算法，提供了70 多个模板函数，通过迭代器作用于各种容器，实现排序、查找、集 合运算等算法。 复数，一个模板类和若干模板函数 双端队列容器， 1 个模板类和 3 个支持模板 定义异常基类exception,若 T 模板函数，类似 eh.h 中的定义 支

7、持磁盘文件的iostream操作 提供模板类以构建函数对象，类似于函数指针，供各种容器和算法使用 定义带参格式控制符，用于控制输出格式 定义了basic ios类，作为 iostream的基类 定义了对几种模板类的正向引用, 供 iostream使用 对 ISO646字符集的处理 输入流，定义了模板类basic istream和 basic iostream 迭代器，用于访问容器中的元素，也用于调用各种算法。 定义了模板类numeric limits,其中规范了算术计算中各种类型的值范围 列表，基于双向链表的一种容器。 提供一组模板类和函数，封装和管理地域locale信息，以支持多国文字习惯用

8、法。 映射容器，捉供了一个映射map 和一个多射 multimap。 一个类，一个运算符和若干函数用于请求分配与回收对象 提供若干模板函数，用于数值计算，如求和、求乘积、求部分和等。 队列容器，包含一个队列和一个优先级队列。 集合容器，包含一个集合set和一个多集 multiseto 支持对数组对象的iostream操作，支持与basic string的转换 堆栈容器， stack模板类 标准异常类型，以exception为基类，定义了一组派生类來描述各种异常类型。 定义了basic streambuf模板类，作为一组iostream类的基础 定义了basic_string模板类，一种容器，其

9、中用typedef定义了string类 型。 支持对字符数组对象的iostream操作，支持与C 字符串的转换 ility定义了对偶 pair,作为映射和多射的基木元素 定义了vmlacay模板类，支持可变长的数组 向量容器， 1 个模板类和 3 个支持模板 注 1,表中列出了32 个头文件，加上前而18 个包装头文件，共50 个头文件，组成C+标准库。注 2,还有儿个 头文件未列入文档，hash_map x vhash_sct、ncw,它们没有被完整实现。 注 3,上表中包含了10个新版木的 10 流头文件，而老版木只冇8 个头文件，对应关系如卜?表。 表 B-4 10 流的新旧头文件对比

10、【口版本IO流头文件新版本IO流头文件 h 注 I,同一行上的两个头文件具有大致相同的功能，但内部具体类型有差别。 注 2,新老版本不能用在同一个项目中，因为它们使用不同的库文件(lib 文件和 dll 文件 ) 。 下面是一些常用的 运行期库。 表B-5数学函数 函数原型功能返回值说明 int abs(int x) long labs(long x) double fabs(double x) 求绝对值绝对值 double pow(double x, double y) 求 x 的 y 次方计算结果 double sqrt(double x) 求 x 的平方根计算结果 double fmod

11、(double x, double y) 求 x 除以 y 的余数 余数 使 x=i*y+f, f是返回 值， i 是整数，且 f 与 X 相同符号 double ceil(double x) 大于等于 X 的最小整数ceil (2.8) =3 double floor(double x) 小于等于 x 的故大整数 女 II floor (2.8)=2 double modf(double x, double *y) 取 x 的整数部分送到y 所指向的单元中 X 的小数部分 将浮点数 X 分解为整数部 分和小数部分，如-2.3分 解为 -2 和-0.3 double exp(double x)

12、 e 的 x 次方 double log(double x) 白然对数 In (x),以 e 为底的对数 x0 double loglO(double x) 以 10 为底的对数x0 三角函数 double sin(double x) double sinh(double x) 正弦 sin (x) 双曲正弦 sinh (x) 计算结果X 为弧度值 double cos(double x) double cosh(double x) 余弦 cos (x) 双曲余弦 cosh (x) 计算结果 X 为弧度值 double tan(double x) 正切 tan (x) 计算结果X 为弧度值 d

13、ouble tanh (double x) 双曲正切 double asin (double x) 反 iE 弦 arcsin (x) -1 函数原型功能返回值说明 void srand(unsigned int seed) 设 置 伪 随 机 数 序 列 的 起 点，即随机数生成种子 先设置种子，再调用 rand生成随机数 int rand(void) 生成一个伪随机整数随机正整数， 0 void abort(void) 终止进程，而没冇刷新 缓冲区，也没冇执行消 理 不到万不得已，不要调用 void exit (int status) 先执行清理，刷新缓冲 区，关闭打开的文件， 最后终止进

14、程 返回 0 表示正常，其它值 表示错误。返回值可被操 作系统的批处理命令获 得。 int system(const char *command) 执行 command 串的操 作系统命令返 回 值 就 是 指 定 命令执行所返回的 值， 0 表示正常 启动命令后等待返回。 void qsort( void *base, size_t num, size_t width, int ( cdecl *compare ) (const void *eleml, const void *elem2 ); 对任意类型的数组进行 快速排序（冒泡排序的 改进）。 base是数组 名， num 是元素个数，

15、 width是元素的字节大 小，最后形参是比较函 数指针 比较函数返回 0, 表示两 元 素相等。升序排序要求：返 回值小于0, 表示elemi 小于elem2：返回大于 0,表 示elemi 大 于 elem20降序相反。 void *bsearch (const void *key, const void *base, size t num, size t width, int ( cdecl *compare ) const void *eleml, const void *elem2 ); 折半查找， base 数组 元 素要按升序排序，元素 个数为 num, 元素大小为 width字

16、节，查找key, 最后?个形参是比较函 数的指针。 如果未找到，就 返回 NULLo 女 II 果 找到就返回指 针 指向数组中的 key 如果数组未按升序排序， 或者元索有重复，那么结 果可不可预测。 比较函数与 qsort耍求 相 同。 动态内存管理 void *malloc(size_t size ); 动态请求分配size字 节的内存，但可能得到 更大空间，因为内存分 块管理。 如果内存不够， 就返回 NULL。否 则返回指针指向 所分配的内存 用 free函数來回收内 存。 C 基础两数，许多其 它函数要调用该函数。 void *calloc (size t num, size_t

17、size ); 动态请求分配一个数 组，而且初始化为0。 num 个元素，每个元素 大小为 size个字节 同上 void *realloc (void *memblock, size t size ); 对己分配的空间重新分 配，可改变人小。如果 第一个形参为NULL, 就 等同于 malloc函数 同上 void free (void *memblock ); 动态回收所分配的内 存，实参指针一定是用 malloc calloc 或 realloc得到的 如果实参指针错误，可能 导致不可预料的错误 数据转换 int tolower(int c); 将字符 c 转换为小写， 如果可能的话 小

18、写字符 int toupper (int c); 将字符 c 转换为大写， 如果可能的话 大写字符 int atoi(const char * string) 字符串转换为整数整数 double atof (const char * string) 字符串转换为double doubig 值 double strtod(const char ring, char *endptr ); 字符串转换到double, 而且得到停止指针 double 值 第 2 个形参得到字符串中 停止扫描的字符指针。 strtol函数处理 long strtoul 处理 unsigned long char * i

19、toa (int value, char *string, int radix); 将 int型 value按基 数 redix转换到字符串 string 返回结果串 棊数范围 2-36 。 ltoa函数针对 long 型。针对unsigned long 型 char *_gcvt(double value, int digits, char buffer); 将 double 型 value 转换到字符缓冲区 buffer + 返回结果串第 2 个形参确定有效位 数 char *_ecvt(double value, int count, int *dec, int *sign); 将 do

20、uble 型 value 转换到字符串，第2 个 形参确定总的冇效位数 返回结果串， 串中无小数点 第 3 个形参得到小数点位 置（0 和负值表示小数点 在数字左边），第4 个形 参得到符号位（0 为 正， 1 为负） char *_fcvt(double value, int count, int *dec, int *sign); 将 double 型 value 转换到字符串，第2 个 形参确定小数点后的有 效位数 返回结果串， 串中无小数点 第 3 个形参得到小数点位 置（0 和负值表示小数点 在数字左边），第4 个形 参得到符号位（0 为 正， 1 为负） 表B-7字符串函数 siz

21、e t是用 typedef定义的 unsigned int的同义词。 NULL 是值为 0 的広，每个串char*都 以 NULL 结尾。形参中所冇const修饰的串都不可改变，反之，无const修饰的串都可改变，而H 作为结 果。注意，用NULL 作为实参调用下面函数将导致运行错谋。 函数原型功能返回值说明 int strlen (const char *string) 求字符串的长度字符串包含的字符个数 char * strcpy (char *sl, const char *s2) 将 S2 串拷贝到 si中目的存储区的始址S1 char *strncpy (char *pl, cons

22、t char *p2, size t count ); 将 s2 串拷贝到 pl中， 只拷贝 count个字符 同上 int strcmp(const char *sl, const char *s2) 比较两个字符串S1 和 s2 如两串相同，就返回0。 si串小于 s2 串，返回负 数，否则返回正数 从前向后逐个字 符比较 int strncmp(const char *slz const char *s2z size_t count ); 比较两个字符串81 和 s2, 只比较前 count个 字 符 同上 int stricmp (const char *sl, const char

23、*s2); 比较两个字符串S1 和 s2, 而且忽略大小写 同上 int strnicmp(const char *sl, const char *s2z size_t count ); 比较两个字符串S1 和 s2, 只比较前 count个 字 符，而且忽略大小写 同上 char * strcat(char *sl, const char * s2) 将 s2 串拼接到 si串的 后面 目的存储区的始址S1 char *strncat (char *slz const char *s2, size_t count ); 将 s2 串拼接到 si串的 后面，只拼接前count 个 字符 同上

24、char strrev ( char string ); 转换为逆向串返回结果串 char * strlwr ( char *string); 转换为小写串返回结果串 char *_strupr ( char string ); 转换为大釘串返回结果串 char *strchr (const char *sz int c); 在 S 串中查找字符C 的首 次出现位置 如找到，返回指针指向该 字符位置。如未找到，返 回 NULL char *strrchr (const char *sz int c ); 在 S 串中査找字符C 的最 后出现位置 如找到，返回指针指向该 字符位置。如未找到，返

25、回 NULL char * strstr (const char *sl, const char *s2) 查找子串，在S1 串屮从 前向后查找 s2 串首次出 现位置 如找到 , 就返回 sl + s2 出现的位置 , 否则就返回 NULL s2 作为一个串 char rtrpbrk (const char *slz const char *s2); 在 si串中从前向后查找 s2 中某个字符出现的位置 如找到，返回S1 的位 置。如果 si和 s2 没有 共 同字符，返回NULL s2 作为一个字符 集，而不是串。 如， sl= nxyzabgn s2= ,l abc t, 返冋 7bg“

26、 size t strspn (const char *sl z const char *s2); 在 si串中从前向后计数 s2 中字符的个数。即求S1 串中前而有多少个字符在 S2 范围中。 返回幣数表示在S1 串中 第 一个不在 s2 中的字符的位 蜀。如果 S1 串的第 1 个字 符不在 S2 中，就返回 0。 s2 作为一个字符 集，而不是串。 如， sl= ncabbageH s2= , abc ,1 返回 5 size_t strcspn (const char *slr cons t char *s2); 在 S1 串中从前向后计数不 在 s2 中字符的个数。 即求 S1 串中

27、前面有多少个 字符都不在 s2 范围 中。 返回整数表示在S1 串屮 第 一个在S2 中的字符的位 置。如果 S1 串第 1 个 字符 在 s2 中，就返冋 0。 s2 作为一个字符 集，而不是串。 如， sl= nxyzabcn s2= nabcn 返回 3 char *strtok(char *slz const char *s2); 在 si串中査找 s2 中的 分 割符，并用 NULL 替代 分隔 符，使 si分割为多个子串 标记 token 返回第一个分隔符所分割 的 token串。下而调用用 NULL 作为 si的实参，可 获取后面的字串标记 s2 作为一个分隔 字符集，而不是 串

28、。 缓冲区管理（按字节处理） void * memcpy (void *sl, const void *s2, size t count) 将 s2 所指的共 count 个 字节拷贝到 si所指存储 区中 目的存储区的始址S1 内存拷贝 int memcmp(const void *sl z cons t void *s2z size_t count ); 比较 si和 s2 所指的区 域中各字节的值，比较 count个字节 如全相同，返回0. 如果 si小于 s2, 返回负 值，否则就返冋正值 内存比较 void * memset(void *bufz int c, size t coun

29、t) 将 buf所指区域设置为c 值，区域大小count 字节 该区域的起始地址buf 内存设置 void *memchr (const void *bufz int cz size_t count ); 在 buf所指区域中査找c 值，区域人小count 字节 如找到，返回指针指向找到 的字节地址， 如未找 到，返 回 NULL 内存査找 表B_8 时间函数t ime. h 与sys/t imeb. h 表中time t是long的同义词。 函数原型功能返回值说明 time t time ( time t *timer ); 取得系统当前时间，形参 用来保存结果。如实参为 NULL, 返回值

30、但不保存 一个整数值，表示从 1970-1-1 00： 00： 00 到当前时间的秒数 time t 是 long 型。 该值每秒改变， 常作为伪随机数 种子 struct tm *localtime 将 time t时间转换为返回 tm 结构值，包括：1 浙数 gmtime (const time_t 壮 imer ); tm 时间，而 R 按本地时 区调整。 tm_sec:0-59 tm_min:0-59 tm hour:0-23 tm day:1-31 tm mon: 0-11, 1 月为 0 tm_year 1900 开始 tm_wday: 0 - 6，周 口 为 0 tm_yday:

31、0-365,1 月 1 H 为 o 转换到当前国际 标准时间UTC char *asctime( const struct tm *timeptr ); 将 tm 吋间转换为字符串 0 返回字符串，格式为： Wed Jan 02 02:03:55 1980 char *ctime( const time t *timer ); 将 time_t吋间转换为字 符串，带时区调整 同上 time t mktime( struct tm *timeptr ); 将 tm 时间转换为time_t 时间， 5 结构 中前 6 项就 可以构造一个有效吋间。 如果转换错误，返回 判断方法如下： mktime(

32、) !=(time_t )-1 与 localtime 函数作用相反 char * strtime(char * timestr); 把当前 ?系统时间转换为 字符串，形参是输出串 指向结果串格式为： hh:mm:ss char *_strdate char *datestr ); 把当前系统日期转换为 字符串，形参是输岀串 指向结果串 格式为： mm/dd/yy size t strftime(char *strDestz size t maxsize, const char format, const struct tm 壮 匚 meptr ); 对 tm 吋间转换为一个格 式化字符串，用

33、于显示。 结果串的长度 第 3 个实参耍 使用大量的格式 控制符，请参看 文档。 clock t clock( void ); 计算处理器所用时间。 可用于延迟或时间区间 度量，精确到毫秒。 返回时钟滴答数量。clock t 是一个long 。 CLOCK_PER_SEC 表示每秒 时钟滴答数的常量，如 1000c 两次调用返回值 之羞就是间隔的 毫秒数。 void _ftime( struet timeb 壮 imepti:); 获取系统当前时间，形参 用來保存结果。 _timeb 结构中包含成员： dstflag:非 0 表示夏令 时 millitm:亳秒数time: 即 time t值

34、timezone: 相对 UTC 的 时间差 ( 以分钟为单位) ， 如中国为 -480,比 UTC 早 8 小时 比 localtime 函数得到更多信 息 void tzset ( void ); 根据当前坏境变量來设在执行 置 3 个全局变量：_daylight , _timezone 和 _tzname? 详见 MSDN 文 档 表B-9可变参数stdarg. h 函数原型 ( 有参宏 )功能返回值说明 void va start (va list arg ptr, prev param ); 可变参数初始化，使参数X arg_ptr 指向周定形参prev_paramZ后的头一 个可变

35、形参 先用 va_list 说明一个变量， 再作为本函数的 头?个实参 va arg ( va list arg_ptrz type ); 将 arg_list中的当前实参转换为指 定类型 type之后, 再返回。返回前指 向下一个可变实参。 返回读取到 的实参值 循环调用该函数将 得到多个可变实参 void va end( va list arg_ptr ); 对可变参数表进行复位最后一步 表BT0 断言assert. h 与crtdbg. h 函数原型 ( 有参宏 )功能返回值说明 void assert ( int expression ); 定义在 assert ? h 计算指定的表达

36、式，如果为0 (false),就打印该表达式、文件名及 行号，然后调用abort () 函数终止程 序。如果表达式计算为非O(true),不 显示任何信息，也没有其它动作。 该宏在调试和运行时都可起作用。如要 停止起作用，只需在包含前定义NDEBUG 宏。 在程序中添加诊断 断言，以确保满足 特定条件才能继续 执行。这是故简单 的程序检测手段。 ASSERT( boolExpr); ASSERTE(boolExpr); 定义 在crtdbg. h中 这两个宏与 assert相似。只在 _DEBUG宏冇效时才起作用，即只在调 试程序时才起作用，在运行时刻不起作 用。 _ftime 、 time 或 localtime 1*1数前应先 执 行该函数