C語言標準庫stdlib.h-有解無憂

本文將介紹 C語言標準庫<stdlib.h> 中的宏、函式、資料型別
在最后給出一個實體程式，盡可能運用到所有函式

宏

EXIT_SUCCESS 和 EXIT_FAILURE

exit函式成功退出和失敗的回傳值

#define EXIT_SUCCESS	0
#define EXIT_FAILURE	1

RAND_MAX rand 函式回傳的最大的數

#define RAND_MAX	0x7FFF

MB_CUR_MAX 一個多位元組字符的最大位元組數

原始碼處理的比較復雜

函式

將字串轉換為 double

double atof (const char *);

將字串轉換為 int

int atoi (const char *);

將字串轉換為 long int

long atol (const char *);

將以數字開頭的字串轉換為 double

str 是一個以數字開頭的字串，
回傳把 str 轉換后的 double ， endptr 指向第一個不是數字的字符

double strtod(const char *str, char **endptr)

將以數字開頭的字串轉換為 long int

str 是一個以數字開頭的字串，
回傳把 str 以 base 為基數（進制）轉換后的 long int ，
endptr 指向第一個不是數字的字符

long int strtol(const char *str, char **endptr, int base)

str 是一個以數字開頭的字串，

回傳把 str 以 base 為基數轉換后的 unsigned long int ，
endptr 指向第一個不是數字的字符

unsigned long int strtoul(const char *str, char **endptr, int base)

分配請求的記憶體大小(nitems * size)并回傳指向它的指標

void *calloc(size_t nitems, size_t size)

分配請求的記憶體(size)并回傳指向它的指標

void *malloc(size_t size)

調整之前分配的記憶體塊大小

ptr 執行要調整的記憶體塊
size 要調整到的位元組數

void *realloc(void *ptr, size_t size)

回收先前分配的記憶體

void free(void *ptr)

搜索環境變數并回傳字串

char *getenv(const char *name)

把命令(string)傳遞給主機由主機執行

int system(const char *string)

快速排序

base是陣列的基地址
nitems是陣列的元素個數
size是陣列元素大小
compar是比較函式，靠回傳值正負來比較，為0的情況未定義

void qsort(void *base, size_t nitems, size_t size,
                int (*compar)(const void *, const void*))

二分查找

key是要查找的元素
base是陣列的基地址
num是陣列的元素個數
size陣列元素大小
cmp是比較函式，靠回傳值正負來比較，陣列必須是排好序的
回傳找到的元素的指標

void *bsearch(const void *key, const void *base, size_t num, size_t size,
                int (*cmp)(const void *, const void *));

回傳x的絕對值

int abs(int x)
long int labs(long int x)

做除法，分別得到除數和被除數

div_t div(int numer, int denom)
ldiv_t ldiv(long int numer, long int denom)

回傳一個亂數，范圍(0~RAND_MAX)

int rand(void)

對隨機函式設定種子

void srand(unsigned int seed)

計算一個多位元組字符的長度

n 是多位元組字符的長度的最大值

int mblen(const char *str, size_t n)

多位元組字串轉換為陣列

將由引數str指向的多位元組字串轉換為由pwcs指向的陣列

n 是多位元組字符的長度的最大值

size_t mbstowcs(schar_t *pwcs, const char *str, size_t n)

在程式正常退出時執行

func 要執行的函式

int atexit(void (*func)(void))

程式例外退出

void abort(void)

程式正常退出 ,回傳給作業系統 status

void exit(int status)

資料型別

size_t是sizeof關鍵詞的值，無符號整形

wchar_t 寬字符型別

div_t與ldiv_t結構體作為 div 的回傳值

typedef struct {
    int quot; // 商
    int rem;  // 余數
} div_t;
//-------------------------------
typedef struct {
    long int quot; // 商
    long int rem;  // 余數
} ldiv_t;

示例檔案

Github

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
void test(){ printf("do this at exit\n"); }
int cmptest(const void * a, const void * b){
    return (int)( *(char*)a - *(char*)b );
}
int main (){
///
/// ## 資料型別
///
 
/// ### size_t是sizeof關鍵詞的值，無符號整形
    printf("size_t %d\n",sizeof(size_t));
    
/// ### wchar_t 寬字符型別
    printf("wchar_t %d\n",sizeof(wchar_t));
    
    
/// ### div_t與ldiv_t結構體 作為 div 的回傳值
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// typedef struct {
///     int quot; // 商
///     int rem;  // 余數
/// } div_t;

    div_t div_t_timp;
    printf("div_t %d  div_t.quot %d div_t.rem %d\n",
    sizeof(div_t),sizeof(div_t_timp.quot),sizeof(div_t_timp.rem));
/// //-------------------------------
/// typedef struct {
///     long int quot; // 商
///     long int rem;  // 余數
/// } ldiv_t;
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    ldiv_t ldiv_t_timp;
    printf("ldiv_t %d  ldiv_t.quot %d ldiv_t.rem %d\n",
    sizeof(ldiv_t),sizeof(ldiv_t_timp.quot),sizeof(ldiv_t_timp.rem));
    

///
/// ## 宏
///
    
/// ### EXIT_SUCCESS 和 EXIT_FAILURE
/// exit函式成功退出和失敗的回傳值
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// #define EXIT_SUCCESS	0
/// #define EXIT_FAILURE	1
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    printf("EXIT_SUCCESS %d\nEXIT_FAILURE %d\n",EXIT_SUCCESS,EXIT_FAILURE);
    
    
/// ### RAND_MAX rand 函式回傳的最大的數
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// #define RAND_MAX	0x7FFF
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    printf("RAND_MAX %d\n",RAND_MAX);

    
/// ### MB_CUR_MAX 一個多位元組字符的最大位元組數
/// 頭檔案中的處理比較復雜
    printf("MB_CUR_MAX %d\n",MB_CUR_MAX);
    
    
///
/// ## 函式
///
    
/// ### 將字串轉換為 double
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// double atof (const char *);
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    printf("atof(\"12.3\") %f\n",atof("12.3"));
    
/// ### 將字串轉換為 int
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// int atoi (const char *);
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    printf("atoi(\"12\") %d\n",atoi("12"));
    
/// ### 將字串轉換為 long int
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// long atol (const char *);
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    printf("atol(\"123456789\") %ld\n",atol("123456789"));
    
/// ### 將以數字開頭的字串轉換為 double
/// str 是一個以數字開頭的字串，
/// 回傳把 str 轉換后的 double ， endptr 指向第一個不是數字的字符
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// double strtod(const char *str, char **endptr)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    char *p;
    printf("strtod(\"12.030 hello\",&p) %f",strtod("12.030hello",&p));
    printf(" %s\n",p);
    
/// ### 將以數字開頭的字串轉換為 long int
/// str 是一個以數字開頭的字串，
/// 回傳把 str 以 base 為基數（進制）轉換后的 long int ，
/// endptr 指向第一個不是數字的字符
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// long int strtol(const char *str, char **endptr, int base)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    printf("strtol(\"ffhello\",&p,16) %ld",strtol("ffhello",&p,16));
    printf(" %s\n",p);
    
/// ### str 是一個以數字開頭的字串，
/// 回傳把 str 以 base 為基數 轉換后的 unsigned long int ，
/// endptr 指向第一個不是數字的字符
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// unsigned long int strtoul(const char *str, char **endptr, int base)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    printf("strtoul(\"ffhello\",&p,16) %uld",strtoul("ffhello",&p,16));
    printf(" %s\n",p);
    
/// ### 分配請求的記憶體大小(nitems * size)并回傳指向它的指標
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// void *calloc(size_t nitems, size_t size)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    p = (char *)calloc(5, sizeof(char));
    printf("calloc(5, sizeof(char))  %p\n",p);
    
/// ### 分配請求的記憶體(size)并回傳指向它的指標
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// void *malloc(size_t size)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    /* p = (char *)calloc(5 * sizeof(char)); */
    
/// ### 調整之前分配的記憶體塊大小
/// * ptr 執行要調整的記憶體塊
/// * size 要調整到的位元組數
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// void *realloc(void *ptr, size_t size)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    p = realloc(p,10*sizeof(char));
    printf("realloc(p,10*sizeof(char))  %p\n",p);
    p = realloc(p,10000*sizeof(char));
    printf("realloc(p,10000*sizeof(char))  %p\n",p);
    
/// ### 回收先前分配的記憶體
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// void free(void *ptr)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    free(p);
    
/// ### 搜索環境變數并回傳字串
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// char *getenv(const char *name)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    printf("getenv(\"PATH\")  %.30s ...\n", getenv("PATH"));
    
/// ### 把命令(string)傳遞給主機由主機執行
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// int system(const char *string)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    printf("system(\"echo ok\")\n");
    system("echo ok");
    
/// ### 快速排序
/// * base是陣列的基地址 
/// * nitems是陣列的元素個數 
/// * size是陣列元素大小
/// * compar是比較函式，靠回傳值正負來比較，為0的情況未定義
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// void qsort(void *base, size_t nitems, size_t size,
///                 int (*compar)(const void *, const void*))
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    p = (char *)calloc(11, sizeof(char));
    strcpy(p,"5147096382");
    qsort(p,10,sizeof(char),cmptest);
    printf("qsort  ");
    printf(p);
    putchar('\n');
    
/// ### 二分查找
/// * key是要查找的元素 
/// * base是陣列的基地址 
/// * num是陣列的元素個數 
/// * size陣列元素大小
/// * cmp是比較函式，靠回傳值正負來比較，陣列必須是排好序的
/// * 回傳找到的元素的指標
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// void *bsearch(const void *key, const void *base, size_t num, size_t size,
///                 int (*cmp)(const void *, const void *));
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    char a = '3'; /* 搜索a */
    printf("bsearch  ");
    printf((char *)bsearch(&a,p,10,sizeof(char),cmptest));
    free(p);
    putchar('\n');
    
/// ### 回傳x的絕對值
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// int abs(int x)
/// long int labs(long int x)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    printf("abs(-5)  %d\n",abs(-5));
    
/// ### 做除法，分別得到除數和被除數
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// div_t div(int numer, int denom)
/// ldiv_t ldiv(long int numer, long int denom)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    div_t div_out = div(7,2);
    printf("div(7,2)={%d,%d}\n",div_out.quot,div_out.rem);
    
/// ### 回傳一個亂數，范圍(0~RAND_MAX)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// int rand(void)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    printf("rand() = %d\n",rand());
    
/// ### 對隨機函式設定種子
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// void srand(unsigned int seed)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    srand(15);
    
/// ### 計算一個多位元組字符的長度
/// * n 是多位元組字符的長度的最大值
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// int mblen(const char *str, size_t n)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    wchar_t mywchar = L'漢';      /***** todo: 換成'國'就不行了 */
    printf("mblen('%x',MB_CUR_MAX)  %u\n",L'漢',mblen((char *)&mywchar,MB_CUR_MAX));
    
/// ### 多位元組字串轉換為陣列
/// 將由引數str指向的多位元組字串轉換為由pwcs指向的陣列
/// * n 是多位元組字符的長度的最大值
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// size_t mbstowcs(schar_t *pwcs, const char *str, size_t n)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    /***** todo: 添加實體 */

/*  todu 寬字符處理看不懂
    int mbtowc(whcar_t *pwc, const char *str, size_t n)
    Examines the multibyte character pointed to by the argument str.
    
    size_t wcstombs(char *str, const wchar_t *pwcs, size_t n)
    Converts the codes stored in the array pwcs to multibyte characters and stores them in the string str.
    
    int wctomb(char *str, wchar_t wchar)
    Examines the code which corresponds to a multibyte character given by the argument wchar.
     */
/// ### 在程式正常退出時執行 
/// * func 要執行的函式
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// int atexit(void (*func)(void))
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    atexit(test);
    
/// ### 程式例外退出
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// void abort(void)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    /* abort(); */
    
/// ### 程式正常退出 ,回傳給作業系統 status
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~c
/// void exit(int status)
/// ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    exit(0);
}

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