库函数

标准C库函数

数学函数

绝对值函数

示例代码：求整数的绝对值

#include <stdio.h>    //包含标准输入输出头文件
#include <math.h>    //包含数学头文件
int main()
{
  int x;  
  x=-5;
  printf("|%d|=%d\n",x,abs(x));     //调用绝对值函数
  x=0;
  printf("|%d|=%d\n",x,abs(x));     //调用绝对值函数
  x=+5;
  printf("|%d|=%d\n",x,abs(x));      //调用绝对值函数
  getchar();    //等待键入字符
  return 0;
}

幂函数和开平方函数

指数函数和对数函数

三角函数

取整函数和取余函数

示例代码：取整和取余函数的应用

#include <stdio.h>    //包含标准输入输出头文件
#include <math.h>    //包含数学头文件
int main()
{
  double x,y,i;     
  x=74.12;
  y=6.4;
  printf("74.12/6.4: %f\n",fmod(x,y));      //调用取余函数
  x=74.12;
  y=-6.4;
  printf("74.12/(-6.4): %f\n",fmod(x,y));      //调用取余函数
  x=modf(-74.12,&i);
  printf("-74.12=%.0f+(%.2f)",i,x);
  getchar();    //等待键入字符
  return 0;
}

字符串处理函数

C语言没有为以数组为整体的对象提供内置操作，例如数组赋值或者数组比较。因为字符串只是一个以’\0’字符终止的字符数组，不是一个有它自己的权限的数据类型，这就意味着不能为字符串提供赋值运算和关系运算。

但是，在C语言的标准库函数中，包含了大量的字符串处理函数和字符处理函数，起到辅助完成字符串进行处理的功能。

字符串库函数的调用方式与所用的C语言函数的调用方式一样，要使用这些字符串函数，需要包含头文件<string.h>。

字符串长度函数

字符串连接函数

字符串连接函数的应用

#include <stdio.h>    //包含标准输入输出头文件
#include <string.h>    //包含字符串处理头文件
int main()
{
  char d1[20]="Hello";
  char d2[20]="Hello";
  char *s1=" World";
  char *s2=" Worldabc"  
  strcat(d1,s1);      //调用字符串连接函数
  printf("%s\n",d1);  
  strncat(d2,s2,6);     //调用字符串连接函数
  printf("%s\n",d2);  
  getchar();    //等待键入字符
  return 0;
}

字符串复制函数

字符串复制函数的应用

#include <stdio.h>    //包含标准输入输出头文件
#include < string.h >    //包含字符串处理头文件
int main()
{
  char *s1="Hello World";
  char *s2="Hello World";
  char d1[20]="***************";
  char d2[20]="***************";    
  strcpy(d1,s1);     //调用字符串复制函数
  printf("%s\n",d1);    
  strncpy(d2,s2,strlen(s2));     //调用字符串复制函数
  printf("%s\n",d2);    
  getchar();    //等待键入字符
  return 0;
}

字符类型判断函数

转换和存储管理函数

转换函数

转换函数的应用

#include <stdio.h>    //包含标准输入输出头文件
#include <stdlib.h>    //包含转换和存储头文件
int main()
{
  int num=12345;
  char *str="12345.67";
  char array[10];
  itoa(num,array,sizeof(array));     //调用转换函数
  printf("num=%d,array=%s\n",num,array);
  printf("%d",atoi(str));
  getchar();    //等待键入字符
  return 0;
}

存储管理函数

例如，函数调用malloc(10*sizeof(char))请求足够存储10个字符存储空间，而函数malloc(sizeof(int))请求足够存储一个整型数据的存储空间。

被malloc()分配的空间来自计算机空闲存储区，这个存储区形成在堆上。堆是由未分配的存储区组成的，这个存储区能够在这个程序执行时根据请求分配给一个程序。程序中如果使用了free()函数，可以把使用malloc()分配的存储区被返回给这个堆。

为了提供访问这些位置的能力，malloc()返回已经被保存的第一个位置的。当然，这个地址必须赋值给一个指针。通过malloc()返回一个指针，对创建数组或者个是一组数据结果是很有帮助的。需要注意到，返回的指针类型是void类型，这样不管请求的数据是什么类型，返回的地址必须使用强制类型转换重新转换成希望得到的类型。

例如，有个变量pt，是一个指向整型的指针，已经使用malloc()创建了，如下所示：

pt = malloc(sizeof(int));

malloc创建的是void指针类型，所以需要重新定义pt为一个整型指针，如下所示：

(int *)pt；

下面看一段代码，功能是创建一个整型数组，数组大小由用户在运行时输入决定。

int *pt；
printf(“输入数值\n”)；
scanf(“%d”,&number);
pt = (int *) malloc(number * sizeof(int));

经过这样的处理，就可以使用pt[i]或者*(pt+i)访问数组中第i个元素了。

随机函数

• rand()
• srand()

初识随机函数

在实践中，找到真正的随机数字是很困难的。数字计算机只能在一个限定的范围内和有限的精度下去处理数字。在大多数情况下，一个人能够做的最好的方法是产生伪随机数，而不是真正意义的随机数，它的意义是，单次产生的数列是无法预测的，但是每次都会生成同样一组随机数列。

标准C函数库提供一个随机数函数，rand()函数，它返回[0，MAX]之间均匀分布的伪随机整数。rand()函数不接受参数，默认以1为种子(即起始值)，它总是以相同的种子开始，所以形成的伪随机数列也相同，不是真正的随机。这是有意设计的，目的是为了便于程序的调试。

另一个函数srand()，可以使用该函数指定不同的数(无符号整数)为种子。但是如果种子相同，伪随机数列也相同。有两种方法可以采用，一种办法是让用户输入种子，但是效果不是很理想；另外一种比较理想的方法是采用变化的数，常用时间来作为随机数生成器的种子。这样种子不同，产生的随机数也也就不同。

使用随机函数

rand()函数没有参数，它返回一个从0到最大值之间的随机整。如果要产生0~10的随机整数，可以表达为：

int n= rand() % 11;

如果要产生1~10，则是这样：

int n= 1 + rand() % 10;

总的来说，要生成一个[ａ,ｂ]范围内的一个随机整数，可以用下式来表示：

int n=a + rand() % (b-a+1);

随机函数的应用

#include <stdio.h>    //包含标准输入输出头文件
#include <stdlib.h>    //包含转换和存储头文件
#include <time.h>    //包含日期时间处理头文件
#define MAX 100
int main()
{
  int i;
  srand( (unsigned)time( NULL ) );        //随机数播种函数
  for (i=0;i<10;i++)    //产生十个随机数
    printf("%d\n",rand()%MAX);    //设定随机数范围并输出
  return 0;
}

srand()函数的参数是一个带NULL参数的time()函数。NULL参数使time()函数以秒为单位读取计算机内部时钟的时间。然后srand()函数使用使这个时间初始化rand()随机函数发生函数，也就是常说的产生一个以当前时间开始的随机种子。

在实践中，需要对rand()函数生成的随机数进行修改，比如需要生成的随机数的范围在0到1之间，那该怎么办呢？

可以这样做，首先产生范围0~10的随机正整数，然后除以10.0，根据需要再明确精度，这样就可以了，其它情况依此类推。

日期和时间处理函数

char *asctime(const struct tm  *timeptr);

将参数timeptr所指的tm结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果以字符串形态返回。

char *ctime(const time_t *timep)

将参数timep所指的time_t结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果以字符串形态返回。

struct tmgmtime(const  time_ttimep)

参数timep所指的time_t结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果由结构tm返回。

struct tm *localtime(const time_t  *timep)

参数timep所指的time_t结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将结果由结构tm返回. 结构tm的定义请参考gmtime()。

例如下面的代码：

struct tm 
{ 
   int tm_sec;     /*目前秒数，正常范围为0-59，但允许至61秒*/
   int tm_min;     /*目前分数，范围0-59*/
   int tm_hour;     /*从午夜算起的时数，范围为0-23*/
   int tm_mday;     /*目前月份的日数，范围01-31*/
   int tm_mon;     /*目前月份，从一月算起，范围从0-11*/
   int tm_year;     /*从1900 年算起至今的年数 */
   int tm_wday;     /*一星期的日数，从星期一算起，范围为0-6*/
   int tm_yday;     /*从今年1月1日算起至今的天数，范围为0-365*/
};

此函数返回的时间日期未经时区转换，而是UTC时间（UTC是协调世界时 Universal Time Coordinated的英文缩写），是由国际无线电咨询委员会规定和推荐，并由国际时间局负责保持的以秒为基础的时间标度。UTC相当于本初子午线（即经度0°）上的平均太阳时，过去曾用格林威治平均时（GMT）来表示。

日期和时间函数的应用

#include <stdio.h>    //包含标准输入输出头文件
#include <time.h>    //包含日期时间处理头文件
int main() 
{
  time_t startTime = clock();
  char *wday[]={"Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"}; 
  time_t timep;   
  struct tm *p; 
  time(&timep); 
  printf("%s",ctime(&timep));     //调用日期时间处理处理函数
  p=gmtime(&timep);     //调用日期时间处理处理函数
  printf("%s",asctime(p));     //调用日期时间处理处理函数
  printf("%d-%d-%d ",(1900+p->tm_year), (1+p->tm_mon),p->tm_mday); 
  printf("%s %d:%d:%d\n", wday[p->tm_wday], p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec); 
  p=localtime(&timep);     //调用日期时间处理处理函数
  printf ("%d-%d-%d ", (1900+p->tm_year),( 1+p->tm_mon), p->tm_mday); 
  printf("%s %d:%d:%d\n", wday[p->tm_wday],p->tm_hour, p->tm_min, p->tm_sec); 
  time_t endTime = clock();
  //double(endTime-startTime)/CLOCKS_PER_SEC;
  return 0;
}

诊断函数

Øassert()函数是诊断函数，它的作用是测试一个表达式的值是否为false，也就是为0，并且在条件为false时终止程序，参数的表达式的结果是一个整型数据。assert()函数定义在标准函数库<assert.h>头文件中定义的。

例如：assert(a==b);

Ø当a和b想当时，表达的结果是1，也就等同于true，如果a和b不等时，结果就是0，也就是false，然后根据结果决定是否终止程序。当程序出现异常时，可以使用abort()函数以非正常方式立即结束应用程序。

诊断函数的应用

#include <stdio.h>    //包含标准输入输出头文件
#include <assert.h>    //包含诊断处理头文件
struct ITEM
{
  int key;
  int value;
};
//诊断ITEM结构对象是否为false
void additem(struct ITEM *itemptr)
{
  assert(itemptr != NULL);     //调用诊断函数
}
int main()
{
  additem(NULL);
  return 0;
}

exit()函数

exit()函数表示结束程序，它的返回值将被忽略。如果要是exit()函数，需要包含<stdlib.h>头文件。

函数原型如下：void exit(int retval);

exit函数的应用

#include <stdio.h>    //包含标准输入输出头文件
#include <stdlib.h>    //包含转换和存储头文件
int main()
{
  int i;
  for(i=0;i<10;i++)
  {
    if(i==5) exit(0);
    else
    {
      printf("%d",i);
      getchar();    //等待键入字符
    }
  }  
  getchar();    //等待键入字符
  return 0;
}

qsort()函数

qsort()函数包含在<stdlib.h>头文件中，此函数根据你给的比较条件进行快速排序，通过指针移动实现排序。排序之后的结果仍然放在原数组中。使用qsort函数必须自己写一个比较函数。

函数原型：

void qsort ( void * base,int n, int size, int ( * fcmp ) ( const void *, const void * ) )