c语言中的库函数

### C语言标准库函数概述 C语言的标准库函数并非C语言本身的一部分，而是由开发者根据需求编写并供用户使用的工具集合[^1]。ANSI C标准推荐了一组常用的标准库函数，这些函数被大多数C编译器支持。然而，不同编译系统的具体实现可能会有所差异。 以下是按照功能分类的C语言标准库函数及其基本功能介绍： --- #### 一. 数学运算 (<math.h>) 该头文件提供了用于数学计算的各种函数，适用于科学计算和其他数值处理场景。 - `double sin(double x)`：返回弧度值`x`的正弦值[^3]。 - `double cos(double x)`：返回弧度值`x`的余弦值[^3]。 - `double sqrt(double x)`：返回非负数`x`的平方根[^3]。 - `double pow(double base, double exp)`：返回`base`的`exp`次幂。 --- #### 二. 字符串处理 (<string.h>) 此头文件主要用于字符串的操作和管理。 - `size_t strlen(const char *s)`：返回字符串`s`的长度（不包括终止符`\0`）。 - `char *strcpy(char *dest, const char *src)`：将字符串`src`复制到`dest`中[^3]。 - `int strcmp(const char *str1, const char *str2)`：比较两个字符串`str1`和`str2`的内容。 - `void *memset(void *ptr, int value, size_t num)`：将指针`ptr`指向的前`num`字节设置为指定值`value`[^3]。 --- #### 三. 输入/输出操作 (<stdio.h>) 这是最常用的输入输出库，涵盖了控制台交互等功能。 - `int printf(const char *format, ...)`：按格式化字符串向标准输出打印数据。 - `int scanf(const char *format, ...)`：从标准输入读取数据，并将其存储到变量中。 - `FILE *fopen(const char *filename, const char *mode)`：打开名为`filename`的文件，模式由`mode`决定。 - `int fclose(FILE *stream)`：关闭已打开的文件流`stream`[^3]。 --- #### 四. 内存分配 (<stdlib.h>) 提供动态内存管理和程序退出等重要功能。 - `void *malloc(size_t size)`：分配至少`size`字节大小的空间。 - `void free(void *ptr)`：释放之前通过`malloc()`或其他相关函数分配的内存块[^3]。 - `long atol(const char *nptr)`：将字符串`nptr`转换成整型值。 - `exit(int status)`：立即终止当前运行的程序，并返回状态码`status`给操作系统[^3]。 --- #### 五. 时间与日期 (<time.h>) 涉及时间和日期的相关操作。 - `time_t time(time_t *tloc)`：获取日历时间表示形式的时间戳。 - `struct tm *localtime(const time_t *timer)`：将时间戳转化为本地时间结构体[^3]。 - `char *asctime(const struct tm *tm_ptr)`：将时间结构体转为可读性强的人类友好格式字符串。 --- #### 六. 类型转换及其他实用功能 (<ctype.h>, <errno.h> 等) - `<ctype.h>` 提供字符检测和转换的功能： - `int isalpha(int c)`：判断字符`c`是否为字母[^3]。 - `int tolower(int c)`：如果字符`c`是大写字母，则将其转换为对应的小写版本；否则原样返回[^3]。 - `<errno.h>` 定义错误号宏常量以及全局变量`errno`来报告错误情况[^4]: - 当发生错误时，许多标准库函数会修改这个特殊变量以指示具体的失败原因。 --- ### 示例代码展示 以下是一些常见库函数的实际运用例子： ```c #include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char str1[] = "Hello"; char str2[50]; strcpy(str2, str1); // 使用 string.h 中的 strcpy 函数拷贝字符串 strcat(str2, " World"); // 追加另一段文字 printf("%s\n", str2); // 输出最终结果 Hello World return 0; } ``` ---