C语言标准库函数

C语言标准库函数标准库函数本附录描述了标准C支持的库函数①。使用此附录时，请记住下列要点。 z 为了简洁清楚，这里删除了一些细节。如果想看全部内容，请参考标准。本书的其他地方已经对一些函数（特别是printf函数、scanf函数以及它们的变异函数）进行了详细介绍，所以这里只对这类函数做简短的描述。为了获得关于某个函数更详细的信息（包括如何使用这个函数的示例），请见函数描述右下角用楷体列出的节号。 z 每个函数描述结尾都有其他与之相关函数的列表。相似函数非常接近于正在描述的函数...

标准库函数本附录描述了标准C支持的库函数①。使用此附录时，请记住下列要点。 z 为了简洁清楚，这里删除了一些细节。如果想看全部内容，请参考标准。本书的其他地方已经对一些函数（特别是printf函数、scanf函数以及它们的变异函数）进行了详细介绍，所以这里只对这类函数做简短的描述。为了获得关于某个函数更详细的信息（包括如何使用这个函数的示例），请见函数描述右下角用楷体列出的节号。 z 每个函数描述结尾都有其他与之相关函数的列表。相似函数非常接近于正在描述的函数。相关函数经常会和在描述的函数联合使用。（例如，calloc函数和realloc函数与malloc函数“类似”，而free函数则与malloc函数“相关”。）也可参见的函数和在描述的函数没有紧密联系，但是却可能有影响。 z 如果把函数行为的某些方面描述为由实现定义的，那么这就意味着此函数依赖于C库的实现方式。函数将始终行为一致，但是结果却可能会由于系统的不同而千差万别。（换句话说，请参考手册了解可能发生的问题。）另一方面，未定义的行为是一个不好的消息：不但函数的行为可能会因系统不同而不同，而且程序也可能会行为异常甚至崩溃。 z 中许多函数的描述提到了定义域错误和取值范围错误。在本附录的末尾对这两种错误进行了定义。 z 下列库函数的行为是会受到当前地区影响的：字符处理函数（除了isdigit函数和isxdigit函数）。格式化输入/输出函数。多字节字符和字符串函数。字符串转换函数。 Strcoll函数、strftime函数和strxfrm函数。例如，isalpha函数实际上检测字符是否在a到z之间或者在A到Z之间。在某些区域内也把其他字符看成是字母次序的。本附录描述了在"C"（默认的）地区内库函数的行为。 z 一些函数实际上是宏。然而，这些宏的用法和函数完全一样，所以这里不对它们区别对待。 abort 异常终止程序 void abort(void); 产生SIGABRT信号。如果无法捕获信号（或者如果信号处理函数返回），那么程序会异常终止，并且返回由实现定义的代码来说明不成功的终止。是否清洗输出缓冲区，是否关闭打开的流，以及是否移除临时文件都是由实现定义的。相似函数 exit函数、raise函数相关函数 assert函数、signal函数也可参见 atexit函数 26.2节 abs 整数的绝对值 int abs(int j); 返回整数j的绝对值。如果不能表示j的绝对值，那么函数的行为是未定义的。 ① 这些材料经ANSI许可改编自American National Standards Institude ANSI/ISO 9899©1990。这个标准的副本可从 ANSI购买（ANSI, 11 West 42nd Street, New York, NY 10036）。附录D 601 附录 D 标准库函数 419 相似函数 fabs函数、labs函数 26.2节 acos 反余弦 double acos(double x); 返回 x的反余弦值。返回值的范围在0到π之间。如果x的值不在−1到+1之间，那么就会发生定义域错误。相关函数 asin函数、atan函数、atan2函数、cos函数、sin函数、tan函数 23.3节 asctime 把日期和时间转换成ASCII码 char *asctime(const struct tm *timeptr); 返回指向以空字符结尾的字符串的指针，其格式如下所示： Mon Jul 15 12:30:45 1996\n 此格式的构造来源于timeptr指向的结构中的分解时间。相似函数 ctime函数、strftime函数相关函数 diffime函数、gmtime函数、localtime函数、mktime函数、time函数 26.3节 asin 反正弦 double asin(double x); 返回 x的反正弦值。返回值的范围在-π/2到π/2之间。如果x的值不在-1到+1之间，那么就会发生定义域错误。相关函数 acos函数、atan函数、atan2函数、cos函数、sin函数、tan函数 23.3节 asserrt 诊断表达式的真值 void assert(int expression); 如果expression的值非零，那么assert函数什么也不做。如果expression的值为零，那么assert函数向stderr写信息（说明expression的文本，含有assert函数的源文件名，以及assert函数的行数），然后通过调用abort函数终止程序。为了使assert函数无效，要在包含之前定义宏NDEBUG。相关函数 abort函数 24.1节 atan 反正切 double atan(double x); 返回 x的反正切值。返回值的范围在−π/2到π/2之间。相似函数 atan2函数相关函数 acos函数、asin函数、cos函数、sin函数、tan函数 23.3节 atan2 商的反正切 double atan2(double y, double x); 返回 y/x的反正切值。返回值的范围在−π到π之间。如果x和y的值都为零，那么就会发生定义域错误。相似函数 atan函数相关函数 acos函数、asin函数、cos函数、sin函数、tan函数 23.3节 atexit 在程序退出处注册要调用的函数 int atexit(void (*func)(void)); 注册由func指向的函数作为终止函数。如果程序正常终止（通过return或exit，而不是abort），那么将调用函数。可以重复调用atexit函数来注册多个终止函数。最后一个注册的函数将是在终止前第一个被调用的函数。返回如果成功，返回零。如果不成功，则返回非零（达到由实现定义的限制）。相关函数 exit函数也可参见 abort函数 26.2节 atof 把字符串转换成浮点数 602 603 420 附录 D 标准库函数 double atof(const char *nptr); 返回对应字符串最长初始部分的double型值，此字符串是由nptr指向的，且字符串最长初始部分具有浮点数的格式。如果无法表示此数，那么函数的行为将是未定义的。相似函数 strtod函数相关函数 atoi函数、atol函数也可参见 strtol函数、strtoul函数 26.2节 atoi 把字符串转换成整数 int atoi(const char *nptr); 返回对应字符串最长初始部分的整数，此字符串是由nptr指向的，且字符串最长初始部分具有整数的格式。如果无法表示此数，那么函数的行为将是未定义的。相似函数 atol函数、strtol函数、strtoul函数相关函数 atof函数也可参见 strtod函数 26.2节 atol 把字符串转换成长整数 long int atol(const char *nptr); 返回对应字符串最长初始部分的长整数，此字符串是由nptr指向的，且字符串最长初始部分具有整数的格式。如果无法表示此数，那么函数的行为将是未定义的。相似函数 atoi函数、strtol函数、strtoul函数相关函数 atof函数也可参见 strtod函数 26.2节 bsearch 二分检索 void *bsearch(const void *key, const void *base, size_t memb, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *)); 在有序数组中搜索由key指向的值。其中，数组存储在base地址上，且此数组有nmemb 个元素，每个元素大小为size个字节。compar指向“比较函数”。换句话说当传递指向关键字的指针和数组元素时，比较函数必须返回负整数、零或正整数，这主要依赖于关键字是小于、等于还是大于数组元素。返回指向数组元素的指针，此数组元素是用来测试是否等于关键字的。如果没有找到关键字，那么返回空指针。相关函数 qsort函数 26.2节 calloc 分配并清除内存块 void *calloc(size_t nmemb, size_t size); 为带有nmemb个元素的数组分配内存块，其中每个数组元素占size个字节。通过设置所有位为零来清除内存块。返回指向内存块开始处的指针。如果不能分配所要求大小的内存块，那么返回空指针。相似函数 malloc函数、realloc函数相关函数 free函数 17.3节 ceil 上整数 double ceil(double x); 返回大于或等于x的最小整数。相似函数 floor函数 23.3节 clearerr 清除流错误 void clearerr(FILE *stream); 为stream指向的流清除文件尾指示器和错误指示器。相关函数 feof函数、ferror函数、rewind函数 22.3节 604 605 附录 D 标准库函数 421 clock 处理器时钟 clock_t clock(void); 返回从程序开始执行起所经过的处理器时间（按照“时钟嘀嗒”来衡量的）。（用 CLOCKS_PER_SEC除以此时间来转换成秒。）如果时间无效或者无法表示，那么返回 (clock_t)-1。相似函数 time函数也可参见 difftime函数 26.3节 cos 余弦 double cos(double x); 返回 x的余弦值（按照弧度衡量的）。也可参见 acos函数、asin函数、atan函数、atan2函数、sin函数、tan函数 23.3节 cosh 双曲余弦 double cosh(double x); 返回 x的双曲余弦值。如果x的数过大，那么可能会发生取值范围错误。相关函数 sinh函数、tanh函数也可参见 acos函数、asin函数、atan函数、atan2函数、cos函数、sin函数、 tan函数 23.3节 ctime 把日期和时间转换成字符串 char *ctime(const time_t *timer); 返回指向字符串的指针，此字符串描述了本地时间，此时间等价于timer指向的日历时间。等价于asctime(localtime(timer))。相似函数 asctime函数、strftime函数相关函数 difftime函数、gmtime函数、localtime函数、mktime函数、time函数 26.3节 difftime 时间差 double difftime(time_t time1, time_t time0); 返回 time0（较早的时间）和time1之间的差值，此值按秒来衡量。相关函数 asctime函数、ctime函数、gmtime函数、localtime函数、mktime函数、strftime 函数、time函数也可参见 clock函数 26.3节 div 整数除法 div_t div(int numer, int denom); 返回含有quot（numer除以denom时的商）和rem（余数）的结构。如果无法表示结果，那么函数的行为是未定义的。相似函数 ldiv函数 26.2节 exit 退出程序 void exit(int status); 调用所有用atexit函数注册的函数，清洗全部输出缓冲区，关闭所有打开的流，移除任何由tmpfile产生的文件，并终止程序。status的值说明程序是否正常终止。status 唯一可移植的值是0和EXIT_SUCCESS（两者都说明成功终止）以及EXIT_FAILURE（不成功的终止）。status的其他值都是由实现定义的。相似函数 abort函数相关函数 atexit函数 9.5节、26.2节 exp 指数 double exp(double x); 返回 e的x次幂的值（即ex）。如果x的数过大，那么可能会发生取值范围错误。相似函数 pow函数相关函数 log函数 606 422 附录 D 标准库函数也可参见 log10函数 23.3节 fabs 浮点数的绝对值 double fabs(double x); 返回 x的绝对值。相似函数 abs函数、labs函数 23.3节 fclose 关闭文件 int fclose(FILE *stream); 关闭由stream指向的流。清洗保留在流缓冲区内的任何未写的输出。如果是自动分配，那么就释放缓冲区。返回如果成功，就返回零。如果检测到错误，就返回EOF。相关函数 fopen函数、freopen函数也可参见 fflush函数 22.2节 feof 检测文件末尾 int feof(FILE *stream); 返回如果为stream指向的流设置了文件尾指示器，那么返回非零值。否则返回零。相似函数 ferror函数相关函数 clearerr函数、fseek函数、rewind函数 22.3节 ferror 检测文件错误 int ferror(FILE *stream); 返回如果为stream指向的流设置了文件错误指示器，那么返回非零值。否则返回零。相似函数 feof函数相关函数 clearerr函数、rewind函数 22.3节 fflush 清洗文件缓冲区 int fflush(FILE *stream); 把任何未写入的数据写到和stream相关的缓冲区中，其中stream指向用于输出或更新的已打开的流。如果stream是空指针，那么fflush函数清洗存储在缓冲区中的所有未写入的流。返回如果成功就返回零。如果检测到错误，就返回EOF。也可参见 fclose函数、setbuf函数、setvbuf函数 22.2节 fgetc 从文件中读取字符 int fgetc(FILE *stream); 从stream指向的流中读取字符。返回读到的字符。如果fgetc函数遇到流的末尾，则设置流的文件尾指示器并且返回EOF。如果读取发生错误，fgetc函数设置流的错误指示器并且返回EOF。相似函数 getc函数、getchar函数相关函数 fputc函数、putc函数、ungetc函数也可参见 putchar函数 22.4节 fgetpos 获得文件位置 int fgetpos(FILE *stream, fpos_t *pos); 把stream指向的流的当前位置存储到pos指向的对象中。返回如果成功就返回零。如果调用失败，则返回非零值，并且把由实现定义的错误码存储到 errno中。相似函数 ftell函数相关函数 fsetpos函数也可参见 fseek函数、rewind函数 22.7节 fgets 从文件中读取字符串 char *fgets(char *s, int n, FILE *stream); 607 608 附录 D 标准库函数 423 从stream指向的流中读取字符，并且把读入的字符存储到s指向的数组中。遇到第一个换行符已经读取了n-1个字符，或到了文件末尾时，读取操作都会停止。fgets函数会在字符串后添加一个空字符。返回 s（指向数组的指针，此数组存储着输入）。如果读取操作错误或fgets函数在存储任何字符之前遇到了流的末尾，都会返回空指针。相似函数 gets函数相关函数 fputs函数也可参见 puts函数 22.5节 floor 向下取整 double floor(double x); 返回小于或等于x的最大整数。相似函数 ceil函数 23.3节 fmod 浮点模数 double fmod(double x, double y); 返回 x除以y的余数。如果y为零，是发生定义域错误还是fmod函数返回零是由实现定义的。也可参见 div函数、ldiv函数 23.3节 fopen 打开文件 FILE *fopen(const char *filename, const char *mode); 打开文件以及和它相关的流，文件名是由filename指向的。mode说明文件打开的方式。为流清除错误指示器和文件尾指示器。返回文件指针。在执行下一次关于文件的操作时会用到此指针。如果无法打开文件则返回空指针。相似函数 freopen函数相关函数 fclose函数、setbuf函数、setvbuf函数 22.2节 fprintf 格式化写文件 int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...); 向stream指向的流写输出。format指向的字符串说明了后续参数显示的格式。返回写入的字符数量。如果发生错误就返回负值。相似函数 printf函数、sprintf函数、vfprintf函数、vprintf函数、vsprintf函数相关函数 fscanf函数也可参见 scanf函数、sscanf函数 22.3节 fputc 向文件写字符 int fputc(int c, FILE *stream); 把字符c写到stream指向的流中。返回 c（写入的字符）。如果写发生错误，fputc函数会为stream设置错误指示器，并且返回EOF。相似函数 putc函数、putchar函数相关函数 fgetc函数、getc函数也可参见 getchar函数 22.4节 fputs 向文件写字符串 int fputs(const char *s, FILE *stream); 把s指向的字符串写到stream指向的流中。返回如果成功，返回非负值。如果写发生错误，则返回EOF。相似函数 puts函数相关函数 fgets函数也可参见 gets函数 22.5节 fread 从文件读块 size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream); 609 424 附录 D 标准库函数试着从stream指向的流中读取nmemb个元素，每个元素大小为size个字节，并且把读入的元素存储到ptr指向的数组中。返回实际读入的元素（不是字符）数量。如果fread遇到文件末尾或检测到读取错误，那么此数将会小于nmemb。如果nmemb或size为零，则返回值为零。相关函数 fwrite函数 22.6节 free 释放内存块 void free (void *ptr); 释放地址为ptr的内存块（除非ptr为空指针时调用无效）。块必须通过calloc函数、 malloc函数或realloc函数进行分配。相关函数 calloc函数、malloc函数、realloc函数 17.4节 freopen 重新打开文件 FILE *freopen(const char *filrname, const char *mode, FILE *stream); 在freopen函数关闭和stream相关的文件后，打开名为filename且与stream相关的文件。Mode参数具有和fopen函数调用中相同的含义。返回如果操作成功，返回stream的值。如果无法打开文件则返回空指针。相似函数 fopen函数相关函数 fclose函数、setbuf函数、setvbuf函数 22.2节 frexp 分解成小数和指数 double frexp(double value, int *exp); 按照下列形式把value分解成小数部分f和指数部分n： value = f × 2n 其中f是规范化的，因此0.5≤f<1或者f=0。把n存储在exp指向的整数中。返回 f，即value的小数部分。相关函数 ldexp函数也可参见 modf函数 23.3节 fscanf 格式化读文件 int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...); 向stream指向的流读入任意数量的数据项。format指向的字符串说明了读入项的格式。跟在format后边的参数指向数据项存储的位置。返回成功读入并且存储的数据项数量。如果发生错误或在可以读数据项前到达了文件末尾，那么就返回EOF。相似函数 scanf函数、sscanf函数相关函数 fprintf函数、vfprintf函数也可参见 printf函数、sprintf函数、vprintf函数、vsprintf函数 22.3节 fseek 文件查找 int fseek(FILE *stream, long int offset, int whence); 为stream指向的流改变文件位置指示器。如果whence是SEEk_SET，那么新位置是在文件开始处加上offset个字节。如果whence是SEEK_CUR，那么新位置是在当前位置加上 offset个字节。如果whence是SEEK_END，那么新位置是在文件末尾加上offset个字节。对于文本流而言，offset必须是零，或者whence必须是SEEK_SET并且offset的值是由前一次的ftell函数调用获得的。而对于二进制流来说，fseek函数不可以支持whence 是SEEK_END的调用。返回如果操作成功就返回零。否则返回非零值。相似函数 fsetpos函数、rewind函数相关函数 ftell函数也可参见 fgetpos函数 22.7节 610 611 附录 D 标准库函数 425 fsetpos 设置文件位置 int fsetpos(FILE *stream, const fpos_t *pos); 根据pos（前一次fgetpos函数调用获得的）指向的值来为stream指向的流设置文件位置指示器。返回如果成功就返回零。如果调用失败，返回非零值，并且把由实现定义的错误码存储在errno中。相似函数 fseek函数、rewind函数相关函数 fgetpos函数也可参见 ftell函数 22.7节 ftell 确定文件位置 long int ftell(FILE *stream); 返回返回stream指向的流的当前文件位置指示器。如果调用失败，返回-1L，并且把由实现定义的错误码存储在errno中。相似函数 fgetpos函数相关函数 fseek函数也可参见 fsetpos函数、rewind函数 22.7节 fwrite 向文件写块 size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream); 从ptr指向的数组中写nmemb个元素到stream指向的流中，且每个元素大小为size个字节。返回实际写入的元素（不是字符）的数量。如果fwrite函数检测到写错误，则这个数将会小于nmemb。相关函数 fread函数 22.6节 getc 从文件读入字符 int getc(FILE *stream); 从stream指向的流中读入一个字符。注意：getc函数通常是作为宏来实现的。它可能计算stream不只一次。返回读入的字符。如果getc函数遇到流的末尾，那么它会设置流的文件尾指示器并且返回EOF。如果读取发生错误，那么getc函数设置流的错误指示器并且返回EOF。相似函数 fgetc函数、getchar函数相关函数 fputc函数、putc函数、ungetc函数也可参见 putchar函数 22.4节 getchar 读入字符 int getchar(void); 从stdin流中读入一个字符。注意：getchar函数通常是作为宏来实现的。返回读入的字符。如果getc函数遇到输入流的末尾，那么它会设置stdin流的文件尾指示器并且返回EOF。如果读取发生错误，那么getc函数设置stdin流的错误指示器并且返回EOF。相似函数 fgetc函数、getc函数相关函数 putchar函数、ungetc函数也可参见 fputc函数、putc函数 7.3节、22.4节 getenv 获取外部环境字符串 char *getenv(const char *name); 为了检查是否有任意字符串匹配name指向的字符串，搜索操作系统的外部环境列表。返回与匹配名相关的字符串的指针。如果没有找到匹配则返回空指针。也可参见 system函数 26.2节 gets 读入字符串 char *gets(char *s); 从stdin流中读入多个字符，并且把这些读入的字符存储到s指向的数组中。 612 613 426 附录 D 标准库函数返回 s（即存储输入的数组的指针）。如果读取发生错误或gets函数在存储任何字符之前遇到流的末尾，那么返回空指针。相似函数 fgets函数相关函数 puts函数也可参见 fputs函数 13.3节、22.5节 gmtime 转换成格林威治标准时间 struct tm *gmtime(const time_t *timer); 返回指向结构的指针，此结构包含的分解的UTC（协调世界时间—从前的格林威治时间）值等价于timer指向的日历时间。如果UTC无效，则返回空指针。相似函数 localtime函数相关函数 asctime函数、ctime函数、difftime函数、mktime函数、strftime函数、time函数 26.3节 isalnum 测试是字母或数字 int isalnum(int c); 返回如果isalnum是字母或数字，返回非零值；否则返回零。（如果isalph(c)或isdigit(c) 为真，则c是字母或数字。）相关函数 isalpha函数、isdigit函数也可参见 islower函数、isupper函数 23.4节 isalpha 测试字母 int isalpha(int c); 返回如果isalnum是字母，返回非零值；否则返回零。（如果islower(c)或isupper(c) 为真，则c是字母。）相似函数 islower函数、isupper函数相关函数 isalnum函数也可参见 tolower函数、toupper函数 23.4节 iscntrl 测试控制字符 int iscntrl(int c); 返回如果c是控制字符，返回非零值；否则返回零。相关函数 isgraph函数、isprint函数、isspace函数 23.4节 isdigit 测试数字 int isdigit(int c); 返回如果c是数字，返回非零值；否则返回零。相似函数 isxdigit函数相关函数 isalnum函数 23.4节 isgraph 测试图形字符 int isgraph(int c); 返回如果c是显示字符（除了空格），返回非零值；否则返回零。相似函数 isprint函数相关函数 iscntrl函数、isspace函数 23.4节 islower 测试小写字母 int islower(int c); 返回如果c是小写字母，返回非零值；否则返回零。相似函数 isalpha函数、isupper函数相关函数 tolower函数、toupper函数也可参见 isalnum函数 23.4节 isprint 测试显示字符 614 附录 D 标准库函数 427 int isprint(int c); 返回如果c是显示字符（包括空格），返回非零值；否则返回零。相似函数 isgraph函数相关函数 iscntrl函数、isspace函数 23.4节 ispunct 测试标点字符 int ispunct(int c); 返回如果c是标点符号字符，返回非零值；否则返回零。除了空格、字母和数字字符以外，所有显示字符都可以看成是标点符号。也可参见 isalnum函数、isgraph函数、isprint函数 23.4节 isspace 测试空白字符 int isspace(int c); 返回如果c是空白字符，返回非零值；否则返回零。空白字符有空格（' '）、换页符（'\f'）、换行符（'\n'）、回车符（'\r'），横向制表符（'\t'）和纵向制表符（'\v'）。也可参见 iscntrl函数、isgraph函数、isprint函数 23.4节 isupper 测试大写字母 int isupper(int c); 返回如果c是大写字母，返回非零值；否则返回零。相似函数 isalpha函数、islower函数也可参见 tolower函数、toupper函数 23.4节 isxdigit 测试十六进制数字 int isxdigit(int c); 返回如果c是十六进制数字（0-9、a-f、A-F），返回非零值；否则返回零。相似函数 isdigit函数 23.4节 labs 长整数的绝对值 longint labs(long int j); 返回 j的绝对值。如果不能表示j的绝对值，那么函数的行为是未定义的。相似函数 abs函数、fabs函数 26.2节 ldexp 联合小数和指数 double ldexp(double x, int exp); 返回 x × 2exp的值。可能会发生取值范围错误。相关函数 frexp函数 23.3节 ldiv 长整数除法 ldiv_t ldiv(long int numer, long int denom); 返回含有quot（numer除以denom的商）和rem（余数）的结构。如果无法表示结果，那么函数的行为是未定义的。相似函数 div函数 26.2节 localeconv 获取区域转换 struct lcon

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