有不少工程师喜欢自己封装一些已经存在于标准库中的函数。然而，自己封装的函数并不一定比标准库的函数更好，有时候它们反而会导致代码冗余和bug。下面我们来分享一些C语言中常见的标准库。
标准头文件包括：
一、标准定义（
文件
在该文件中，有以下定义：
-
类型size_t：该类型用于表示sizeof运算符的结果，是一个无符号整型。
-
类型ptrdiff_t：该类型用于表示两个指针相减的结果，是一个有符号整型。
-
类型wchar_t：该类型用于表示宽字符，是一个整型。它的大小足以存放本系统支持的所有本地环境中字符集的编码值，同时保证空字符的编码值为0。
-
符号常量NULL：表示空指针的值。
-
宏offsetof：这是一个带参数的宏，第一个参数应为一个结构类型，第二个参数应为该结构类型的成员名。它用于计算该成员在结构体中的偏移量。
offsetot(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（）
三、输入输出函数（）
文件打开和关闭：
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);
int fclose(FILE * stream);
字符输入输出：
int fgetc(FILE *fp);
int fputc(int c, 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：
#define getchar() getc(stdin)
#define putchar(c) putc(c, stdout)
int ungetc(int c, FILE* stream); //把字符 c 退回流 stream
格式化输入输出：
int scanf(const char *format, ...);
int printf(const char *format, ...);
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
int sscanf(char *s, const char *format, ...);
int sprintf(char *s, const char *format, ...);
行式输入输出：
char *fgets(char *buffer, int n, FILE *stream);
int fputs(const char *buffer, FILE *stream);
char *gets(char *s);
int puts(const char *s);
直接输入输出：
size_t fread(void *pointer, size_t size, size_t num, FILE *stream);
size_t fwrite(const void *pointer, size_t size, size_t num, FILE *stream);
四、数学函数（）
1.三角函数：
| 三角函数 | sin | cos | tan |
|---|---|---|---|
| 反三角函数 | asin | acos | atan |
| 双曲函数 | sinh | cosh | tanh |
2.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 |
3.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 | double pow(double, double) |
| 实数的余数，两个参数分别是被除数和除数 | double fmod(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, int n) | 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：
| int isalpha(c) | c是字母字符 |
|---|---|
| int isdigit(c) | c是数字字符 |
| int isalnum(c) | c是字母或数字字符 |
| int isspace(c) | c是空格、制表符、换行符 |
| int isupper(c) | c是大写字母 |
| int islower(c) | c是小写字母 |
| int iscntrl(c) | c是控制字符 |
| int isprint(c) | c是可打印字符，包括空格 |
| int isgraph(c) | c是可打印字符，不包括空格 |
| int isxdigit(c) | c是十六进制数字字符 |
| int ispunct(c) | c是标点符号 |
| int tolower(int c) | 当c是大写字母时返回对应小写字母，否则返回c本身 |
| int toupper(int c) | 当c是小写字母时返回对应大写字母，否则返回c本身 |
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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（）
1.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(const char)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_t strlen(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。 |
| int strcmp(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。 |
| int strncmp(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_t strspn(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_t strcspn(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 |
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2.存储区操作
| 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 |
| int memcmp(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（）
1.随机数函数：
| 函数原型 | 意义解释 |
|---|---|
| int rand(void) | 生成一个0到RAND_MAX的随机整数 |
| void srand(unsigned seed) | 用seed为随后的随机数生成设置种子值 |
2.动态存储分配函数：
| 函数原型 | 意义解释 |
|---|---|
| void *calloc(size_t n, size_t size) | 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_t size) | 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_t size) | 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 |
| void free(void *p) | 释放以前分配的动态存储块 |
3.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 |
|---|---|
| int abs(int n) | 求整数的绝对值 |
| long labs(long n) | 求长整数的绝对值 |
| div_t div(int n, int m) | 求n/m，商和余数分别存放到结果结构的对应成员里 |
| ldiv_t ldiv(long n, long m) | 同上，参数为长整数 |
4.数值转换
| 函数原型 | 意义解释 |
|---|---|
| double atof(const char *s) | 由串s构造一个双精度值 |
| int atoi(const char *s) | 由串s构造一个整数值 |
| long atol(const char *s) | 由串s构造一个长整数值 |
5.执行控制
1）非正常终止函数abort。
原型是：
void abort(void);
2）正常终止函数exit。
原型是：
void exit(int status);
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：
int atexit(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。
6.与执行环境交互
1）向执行环境传送命令的函数system。
原型是：
int system(const char *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(const char *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。
7.常用函数bsearch和qsort
1）二分法查找函数bsearch：
void *bsearch(const void *key, const void *base, size_t n, size_t size, int (*cmp)(const void *keyval, const void *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：
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。
void qsort(void *base, size_t n, size_t size, int (*cmp)(const void *, const void *));
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