time.h time.htime_ttime_t 是一个表示时间的类型别名，可以视为国际标准时 UTC。它可能是浮点数，也可能是整数，Unix 系统一般是整数。许多系统上，time_t 表示自时间纪元（time epoch）以来的秒数。Unix 的时间纪元是国际标准时 UTC 的1970年1月1日的零分零秒。time_t 如果为负数，则表示时间纪元之前的时间。time_t 一般是32位或64位整数类型的别名，具体类型取决于当前系统。如果是32位带符号整数，time_t 可以表示的时间到 2038年1月19日03:14:07 UTC 为止；如果是32位无符号整数，则表示到2106年。如果是64位带符号整数，可以表示-2930亿年到+2930亿年的时间范围。struct tmstruct tm 是一个数据结构，用来保存时间的各个组成部分，比如小时、分钟、秒、日、月、年等。下面是它的结构。struct tm { int tm_sec; // 秒数 [0, 60] int tm_min; // 分钟 [0, 59] int tm_hour; // 小时 [0, 23] int tm_mday; // 月份的天数 [1, 31] int tm_mon; // 月份 [0, 11]，一月用 0 表示 int tm_year; // 距离 1900 的年数 int tm_wday; // 星期几 [0, 6]，星期天用 0 表示 int tm_yday; // 距离1月1日的天数 [0, 365] int tm_isdst; // 是否采用夏令时，1 表示采用，0 表示未采用 };time()time()函数返回从时间纪元到现在经过的秒数。time_t time(time_t* returned_value);time()接受一个 time_t 指针作为参数，返回值会写入指针地址。参数可以是空指针 NULL。time()的返回值是 time_t 类型的当前时间。 如果计算机无法提供当前的秒数，或者返回值太大，无法用time_t类型表示，time()函数就返回-1。time_t now; // 写法一 now = time(NULL); // 写法二 time(&now);上面示例展示了将当前时间存入变量now的两种写法。如果要知道某个操作耗费的精确时间，需要调用两次time()，再将两次的返回值相减。time_t begin = time(NULL); // ... 执行某些操作 time_t end = time(NULL); printf("%d\n", end - begin);注意，上面的方法只能精确到秒。ctime()ctime()用来将 time_t 类型的值直接输出为人类可读的格式。char* ctime( time_t const * time_value );ctime()的参数是一个 time_t 指针，返回一个字符串指针。该字符串的格式类似“Sun Jul 4 04:02:48 1976\n\0”，尾部包含换行符和字符串终止标志。下面是一个例子。time_t now; now = time(NULL); // 输出 Sun Feb 28 18:47:25 2021 printf("%s", ctime(&now));注意，ctime()会在字符串尾部自动添加换行符。localtime()，gmtime()localtime()函数用来将 time_t 类型的时间，转换为当前时区的 struct tm 结构。gmtime()函数用来将 time_t 类型的时间，转换为 UTC 时间的 struct tm 结构。它们的区别就是返回值，前者是本地时间，后者是 UTC 时间。struct tm* localtime(const time_t* timer); struct tm* gmtime(const time_t* timer);下面是一个例子。time_t now = time(NULL); // 输出 Local: Sun Feb 28 20:15:27 2021 printf("Local: %s", asctime(localtime(&now))); // 输出 UTC : Mon Mar 1 04:15:27 2021 printf("UTC : %s", asctime(gmtime(&now)));asctime()asctime()函数用来将 struct tm 结构，直接输出为人类可读的格式。该函数会自动在输出的尾部添加换行符。用法示例参考上一小节。mktime()mktime()函数用于把一个 struct tm 结构转换为 time_t 值。time_t　mktime(struct tm* tm_ptr);mktime()的参数是一个 struct tm 指针。mktime()会自动设置 struct tm 结构里面的tm_wday属性和tm_yday属性，开发者自己不必填写这两个属性。所以，这个函数常用来获得指定时间是星期几（tm_wday）。struct tm 结构的tm_isdst属性也可以设为-1，让mktime()决定是否应该采用夏令时。下面是一个例子。struct tm some_time = { .tm_year=82, // 距离 1900 的年数 .tm_mon=3, // 月份 [0, 11] .tm_mday=12, // 天数 [1, 31] .tm_hour=12, // 小时 [0, 23] .tm_min=00, // 分钟 [0, 59] .tm_sec=04, // 秒数 [0, 60] .tm_isdst=-1, // 夏令时 }; time_t some_time_epoch; some_time_epoch = mktime(&some_time); // 输出 Mon Apr 12 12:00:04 1982 printf("%s", ctime(&some_time_epoch)); // 输出 Is DST: 0 printf("Is DST: %d\n", some_time.tm_isdst);difftime()difftime()用来计算两个时间之间的差异。Unix 系统上，直接相减两个 time_t 值，就可以得到相差的秒数，但是为了程序的可移植性，最好还是使用这个函数。double difftime( time_t time1, time_t time2 );difftime()函数接受两个 time_t 类型的时间作为参数，计算 time1 - time2 的差，并把结果转换为秒。注意它的返回值是 double 类型。#include <stdio.h> #include <time.h> int main(void) { struct tm time_a = { .tm_year=82, .tm_mon=3, .tm_mday=12, .tm_hour=4, .tm_min=00, .tm_sec=04, .tm_isdst=-1, }; struct tm time_b = { .tm_year=120, .tm_mon=10, .tm_mday=15, .tm_hour=16, .tm_min=27, .tm_sec=00, .tm_isdst=-1, }; time_t cal_a = mktime(&time_a); time_t cal_b = mktime(&time_b); double diff = difftime(cal_b, cal_a); double years = diff / 60 / 60 / 24 / 365.2425; // 输出 1217996816.000000 seconds (38.596783 years) between events printf("%f seconds (%f years) between events\n", diff, years); }上面示例中，折算年份时，为了尽量准确，使用了一年的准确长度 365.2425 天，这样可以抵消闰年的影响。strftime()strftime()函数用来将 struct tm 结构转换为一个指定格式的字符串，并复制到指定地址。size_t strftime( char* str, size_t maxsize, const char* format, const struct tm* timeptr )strftime()接受四个参数。第一个参数：目标字符串的指针。第二个参数：目标字符串可以接受的最大长度。第三个参数：格式字符串。第四个参数：struct tm 结构。如果执行成功（转换并复制），strftime()函数返回复制的字符串长度；如果执行失败，返回-1。下面是一个例子。#include <stdio.h> #include <time.h> int main(void) { char s[128]; time_t now = time(NULL); // %c: 本地时间 strftime(s, sizeof s, "%c", localtime(&now)); puts(s); // Sun Feb 28 22:29:00 2021 // %A: 完整的星期日期的名称 // %B: 完整的月份名称 // %d: 月份的天数 strftime(s, sizeof s, "%A, %B %d", localtime(&now)); puts(s); // Sunday, February 28 // %I: 小时（12小时制） // %M: 分钟 // %S: 秒数 // %p: AM 或 PM strftime(s, sizeof s, "It's %I:%M:%S %p", localtime(&now)); puts(s); // It's 10:29:00 PM // %F: ISO 8601 yyyy-mm-dd 格式 // %T: ISO 8601 hh:mm:ss 格式 // %z: ISO 8601 时区 strftime(s, sizeof s, "ISO 8601: %FT%T%z", localtime(&now)); puts(s); // ISO 8601: 2021-02-28T22:29:00-0800 }下面是常用的格式占位符。%%：输出 % 字符。%a：星期几的简写形式，以当地时间计算。%A：星期几的完整形式，以当地时间计算。%b：月份的简写形式，以当地时间计算。%B：月份的完整形式，以当地时间计算。%c：日期和时间，使用“%x %X”。%d：月份的天数（01-31）。%H：小时，采用24小时制（00-23）。%I：小时，采用12小时制（00-12）。%J：一年的第几天（001-366）。%m：月数（01-12）。%M：分钟（00～59）。%P：AM 或 PM。%R：相当于"%H:%M"。%S：秒（00-61）。%U：一年的第几星期（00-53），以星期日为第1天。%w：一星期的第几天，星期日为第0天。%W：一年的第几星期(00-53)，以星期一为第1天。%x：完整的年月日的日期，以当地时间计算。%X：完整的时分秒的时间，以当地时间计算。%y：两位数年份（00-99）。%Y：四位数年份（例如 1984）。%Z：时区的简写。timespec_get()timespec_get()用来将当前时间转成距离时间纪元的纳秒数（十亿分之一秒）。int timespec_get ( struct timespec* ts, int base ) ;timespec_get()接受两个参数。第一个参数是 struct timespec 结构指针，用来保存转换后的时间信息。struct timespec 的结构如下。struct timespec { time_t tv_sec; // 秒数 long tv_nsec; // 纳秒 };第二个参数是一个整数，表示时间计算的起点。标准只给出了宏 TIME_UTC 这一个可能的值，表示返回距离时间纪元的秒数。下面是一个例子。struct timespec ts; timespec_get(&ts, TIME_UTC); // 1614581530 s, 806325800 ns printf("%ld s, %ld ns\n", ts.tv_sec, ts.tv_nsec); double float_time = ts.tv_sec + ts.tv_nsec/1000000000.0; // 1614581530.806326 seconds since epoch printf("%f seconds since epoch\n", float_time);clock()clock()函数返回从程序开始执行到当前的 CPU 时钟周期。一个时钟周期等于 CPU 频率的倒数，比如 CPU 的频率如果是 1G Hz，表示1秒内时钟信号可以变化 10^9 次，那么每个时钟周期就是 10^-9 秒。clock_t　clock(void);clock()函数返回一个数字，表示从程序开始到现在的 CPU 时钟周期的次数。这个值的类型是 clock_t，一般是 long int 类型。 为了把这个值转换为秒，应该把它除以常量CLOCKS_PER_SEC（每秒的时钟周期），这个常量也由time.h定义。printf("CPU time: %f\n", clock() / (double)CLOCKS_PER_SEC);上面示例可以输出程序从开始到运行到这一行所花费的秒数。如果计算机无法提供 CPU 时间，或者返回值太大，无法用clock_t类型表示，clock()函数就返回-1。为了知道某个操作所耗费的精确时间，需要调用两次clock()，然后将两次的返回值相减。clock_t start = clock(); // ... 执行某些操作 clock_t end = clock(); long double seconds = (float)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;参考链接How to Measure Execution Time of a Program

string.h string.hstring.h主要定义了字符串处理函数和内存操作函数。字符串处理函数以下字符串处理函数，详见《字符串》一章。strcpy()：复制字符串。strncpy()：复制字符串，有长度限制。strcat()：连接两个字符串。strncat()：连接两个字符串，有长度限制。strcmp()：比较两个字符串。strncmp()：比较两个字符串，有长度限制。strlen()：返回字符串的字节数。strchr()，strrchr()strchr()和strrchr()都用于在字符串中查找指定字符。不同之处是，strchr()从字符串开头开始查找，strrchr()从字符串结尾开始查找，函数名里面多出来的那个r表示 reverse（反向）。char* strchr(char* str, int c); char* strrchr(char *str, int c);它们都接受两个参数，第一个参数是字符串指针，第二个参数是所要查找的字符。一旦找到该字符，它们就会停止查找，并返回指向该字符的指针。如果没有找到，则返回 NULL。下面是一个例子。char *str = "Hello, world!"; char *p; p = strchr(str, ','); // p 指向逗号的位置 p = strrchr(str, 'o'); // p 指向 world 里面 o 的位置strspn()，strcspn()strspn()用来查找属于指定字符集的字符串长度，strcspn()正好相反，用来查找不属于指定字符集的字符串长度。size_t strspn(char* str, const char* accept); size_t strcspn(char *str, const char *reject);这两个函数接受两个参数，第一个参数是源字符串，第二个参数是由指定字符组成的字符串。strspn()从第一个参数的开头开始查找，一旦发现第一个不属于指定字符集范围的字符，就停止查找，返回到目前为止的字符串长度。如果始终没有不在指定字符集的字符，则返回第一个参数字符串的长度。strcspn()则是一旦发现第一个属于指定字符集范围的字符，就停止查找，返回到目前为止的字符串长度。如果始终没有发现指定字符集的字符，则返回第一个参数字符串的长度。char str[] = "hello world"; int n; n = strspn(str1, "aeiou"); printf("%d\n", n); // n == 0 n = strcspn(str1, "aeiou"); printf("%d\n", n); // n == 1上面示例中，第一个n等于0，因为0号位置的字符h就不属于指定字符集aeiou，可以理解为开头有0个字符属于指定字符集。第二个n等于1，因为1号位置的字符e属于指定字符集aeiou，可以理解为开头有1个字符不属于指定字符集。strpbrk()strpbrk()在字符串中搜索指定字符集的任一个字符。char* strpbrk(const char* s1, const char* s2);它接受两个参数，第一个参数是源字符串，第二个参数是由指定字符组成的字符串。它返回一个指向第一个匹配字符的指针，如果未找到匹配字符，则返回 NULL。char* s1 = "Hello, world!"; char* s2 = "dow!"; char* p = strpbrk(s1, s2); printf("%s\n", p); // "o, world!"上面示例中，指定字符集是“dow!”，那么s1里面第一个匹配字符是“Hello”的“o”，所以指针p指向这个字符。输出的话，就会输出从这个字符直到字符串末尾的“o, world!”。strstr()strstr()在一个字符串里面，查找另一个字符串。char *strstr( const char* str, const char* substr );它接受两个参数，第一个参数是源字符串，第二个参数是所要查找的子字符串。如果匹配成功，就返回一个指针，指向源字符串里面的子字符串。如果匹配失败，就返回 NULL，表示无法找到子字符串。char* str = "The quick brown fox jumped over the lazy dogs."; char* p = strstr(str, "lazy"); printf("%s\n", p == NULL ? "null": p); // "lazy dogs."上面示例中，strstr()用来在源字符串str里面，查找子字符串lazy。从返回的指针到字符串结尾，就是“lazy dogs.”。strtok()strtok()用来将一个字符串按照指定的分隔符（delimiter），分解成一系列词元（tokens）。char* strtok(char* str, const char* delim);它接受两个参数，第一个参数是待拆分的字符串，第二个参数是指定的分隔符。它返回一个指针，指向分解出来的第一个词元，并将词元结束之处的分隔符替换成字符串结尾标志\0。如果没有待分解的词元，它返回 NULL。如果要遍历所有词元，就必须循环调用，参考下面的例子。strtok()的第一个参数如果是 NULL，则表示从上一次strtok()分解结束的位置，继续往下分解。#include <stdio.h> #include <string.h> int main(void) { char string[] = "This is a sentence with 7 tokens"; char* tokenPtr = strtok(string, " "); while (tokenPtr != NULL) { printf("%s\n", tokenPtr); tokenPtr = strtok(NULL, " "); } }上面示例将源字符串按照空格，分解词元。它的输出结果如下。This is a sentence with 7 tokens注意，strtok()会修改原始字符串，将所有分隔符都替换成字符串结尾符号\0。因此，最好生成一个原始字符串的拷贝，然后再对这个拷贝执行strtok()。strcoll()strcoll()用于比较两个启用了本地化设置的字符串，用法基本与strcmp()相同。int strcoll(const char *s1, const char *s2);请看下面的示例。setlocale(LC_ALL, ""); // 报告 é > f printf("%d\n", strcmp("é", "f")); // 报告 é < f printf("%d\n", strcoll("é", "f"));上面示例比较带重音符号的é与f，strcmp()会返回é大于f，而strcoll()就会正确识别é排在f前面，所以小于f。注意，在比较之前，需要使用setlocale(LC_ALL, "")，启用本地化设置。strxfrm()strxfrm()将一个本地化字符串转成可以使用strcmp()进行比较的形式，相当于strcoll()内部的第一部分操作。size_t strxfrm( char * restrict s1, const char * restrict s2, size_t n );它接受三个参数，将第二个参数s2转为可以使用strcmp()比较的形式，并将结果存入第一个参数s1。第三个参数n用来限定写入的字符数，防止超出s1的边界。它返回转换后的字符串长度，不包括结尾的终止符。如果第一个参数是 NULL，第三个参数是0，则不进行实际的转换，只返回转换后所需的字符串长度。下面的示例是用这个函数自己实现一个strcoll()。int my_strcoll(char* s1, char* s2) { int len1 = strxfrm(NULL, s1, 0) + 1; int len2 = strxfrm(NULL, s2, 0) + 1; char *d1 = malloc(len1); char *d2 = malloc(len2); strxfrm(d1, s1, len1); strxfrm(d2, s2, len2); int result = strcmp(d1, d2); free(d2); free(d1); return result; }上面示例中，先为两个进行比较的本地化字符串，分配转换后的存储空间，使用strxfrm()将它们转为可比较的形式，再用strcmp()进行比较。strerror()strerror()函数返回特定错误的说明字符串。char *strerror(int errornum);它的参数是错误的编号，由errno.h定义。返回值是一个指向说明字符串的指针。// 输出 No such file or directory printf("%s\n", strerror(2));上面示例输出2号错误的说明字符“No such file or directory“。下面的例子是自定义报错信息。#include <stdio.h> #include <string.h> #include <errno.h> int main(void) { FILE* fp = fopen("NONEXISTENT_FILE.TXT", "r"); if (fp == NULL) { char* errmsg = strerror(errno); printf("Error %d opening file: %s\n", errno, errmsg); } }上面示例中，通过strerror(errno)拿到当前的默认报错信息，其中errno是errno.h定义的宏，表示当前的报错编号。然后，再输出一条自定义的报错信息。内存操作函数以下内存操作函数，详见《内存管理》一章。memcpy()：内存复制函数。memmove()：内存复制函数（允许重叠）。memcmp()：比较两个内存区域。memchr()memchr()用于在内存区域中查找指定字符。void* memchr(const void* s, int c, size_t n);它接受三个参数，第一个参数是内存区域的指针，第二个参数是所要查找的字符，第三个参数是内存区域的字节长度。一旦找到，它就会停止查找，并返回指向该位置的指针。如果直到检查完指定的字节数，依然没有发现指定字符，则返回 NULL。下面是一个例子。char *str = "Hello, world!"; char *p; p = memchr(str, '!', 13); // p 指向感叹号的位置memset()memset()将一段内存全部格式化为指定值。void* memset(void* s, int c, size_t n);它的第一个参数是一个指针，指向内存区域的开始位置，第二个参数是待写入的字符值，第三个参数是一个整数，表示需要格式化的字节数。它返回第一个参数（指针）。memset(p, ' ', N);上面示例中，p 是一个指针，指向一个长度为 N 个字节的内存区域。memset()将该块内存区域的每个字节，都改写为空格字符。下面是另一个例子。char string1[15] = "BBBBBBBBBBBBBB"; // 输出 bbbbbbbBBBBBBB printf("%s\n", (char*) memset(string1, 'b', 7));memset()的一个重要用途，就是将数组成员全部初始化为0。memset(arr, 0, sizeof(arr));下面是将 Struct 结构都初始化为0的例子。struct banana { float ripeness; char *peel_color; int grams; }; struct banana b; memset(&b, 0, sizeof b); b.ripeness == 0.0; // True b.peel_color == NULL; // True b.grams == 0; // True上面示例，将 Struct banana 的实例 b 的所有属性都初始化为0。其他函数void* memset(void* a, int c, size_t n); size_t strlen(const char* s);

stdlib.h stdlib.h类型别名和宏stdlib.h 定义了下面的类型别名。size_t：sizeof 的返回类型。wchar_t：宽字符类型。stdlib.h 定义了下面的宏。NULL：空指针。EXIT_SUCCESS：函数运行成功时的退出状态。EXIT_FAILURE：函数运行错误时的退出状态。RAND_MAX：rand() 函数可以返回的最大值。MB_CUR_MAX：当前语言环境中，多字节字符占用的最大字节数。abs()，labs()，llabs()这三个函数用于计算整数的绝对值。abs()用于 int 类型，labs()用于 long int 类型，llabs()用于 long long int 类型。int abs(int j); long int labs(long int j); long long int llabs(long long int j);下面是用法示例。// 输出 |-2| = 2 printf("|-2| = %d\n", abs(-2)); // 输出 |4| = 4 printf("|4| = %d\n", abs(4));div()，ldiv()，lldiv()这三个函数用来计算两个参数的商和余数。div()用于 int 类型的相除，ldiv()用于 long int 类型的相除，lldiv()用于 long long int 类型的相除。div_t div(int numer, int denom); ldiv_t ldiv(long int numer, long int denom); lldiv_t lldiv(long long int numer, long long int denom);这些函数把第2个参数（分母）除以第1个参数（分子），产生商和余数。这两个值通过一个数据结构返回，div()返回 div_t 结构，ldiv()返回 ldiv_t 结构，lldiv()返回 lldiv_t 结构。这些结构都包含下面两个字段，int　quot;　 //　商 int　rem;　 //　余数它们完整的定义如下。typedef struct { int quot, rem; } div_t; typedef struct { long int quot, rem; } ldiv_t; typedef struct { long long int quot, rem; } lldiv_t;下面是一个例子。div_t d = div(64, -7); // 输出 64 / -7 = -9 printf("64 / -7 = %d\n", d.quot); // 输出 64 % -7 = 1 printf("64 %% -7 = %d\n", d.rem);字符串转成数值a 系列函数stdlib.h定义了一系列函数，可以将字符串转为数字。atoi()：字符串转成 int 类型。atof()：字符串转成 double 类型。atol()：字符串转成 long int 类型。atoll()：字符串转成 long long int 类型。它们的原型如下。int atoi(const char* nptr); double atof(const char* nptr); long int atol(const char* nptr); long long int atoll(const char* nptr);上面函数的参数都是一个字符串指针，字符串开头的空格会被忽略，转换到第一个无效字符处停止。函数名称里面的a代表 ASCII，所以atoi()的意思是“ASCII to int”。它们返回转换后的数值，如果字符串无法转换，则返回0。下面是用法示例。atoi("3490") // 3490 atof("3.141593") // 3.141593如果参数是数字开头的字符串，atoi()会只转换数字部分，比如atoi("42regular")会返回整数42。如果首字符不是数字，比如“hello world”，则会返回0。str 系列函数（浮点数转换）stdlib.h还定义了一些更强功能的浮点数转换函数。strtof()：字符串转成 float 类型。strtod()：字符串转成 double 类型。strtold()：字符串转成 long double 类型。它们的原型如下。float strtof( const char* restrict nptr, char** restrict endptr ); double strtod( const char* restrict nptr, char** restrict endptr ); long double strtold( const char* restrict nptr, char** restrict endptr );它们都接受两个参数，第一个参数是需要转换的字符串，第二个参数是一个指针，指向原始字符串里面无法转换的部分。nptr：待转换的字符串（起首的空白字符会被忽略）。endprt：一个指针，指向不能转换部分的第一个字符。如果字符串可以完全转成数值，该指针指向字符串末尾的终止符\0。这个参数如果设为 NULL，就表示不需要处理字符串剩余部分。它们的返回值是已经转换后的数值。如果字符串无法转换，则返回0。如果转换结果发生溢出，errno 会被设置为 ERANGE。如果值太大（无论是正数还是负数），函数返回HUGE_VAL；如果值太小，函数返回零。char *inp = " 123.4567abdc"; char *badchar; double val = strtod(inp, &badchar); printf("%f\n", val); // 123.456700 printf("%s\n", badchar); // abdc字符串可以完全转换的情况下，第二个参数指向\0，因此可以用下面的写法判断是否完全转换。if (*endptr == '\0') { // 完全转换 } else { // 存在无法转换的字符 }如果不关心没有转换的部分，则可以将 endptr 设置为 NULL。这些函数还可以将字符串转换为特殊值 Infinity 和 NaN。如果字符串包含 INF 或 INFINITY（大写或小写皆可），则将转换为 Infinity；如果字符串包含 NAN，则将返回 NaN。str 系列函数（整数转换）str 系列函数也有整数转换的对应函数。strtol()：字符串转成 long int 类型。strtoll()：字符串转成 long long int 类型。strtoul()：字符串转成 unsigned long int 类型。strtoull()：字符串转成 unsigned long long int 类型。它们的原型如下。long int strtol( const char* restrict nptr, char** restrict endptr, int base ); long long int strtoll( const char* restrict nptr, char** restrict endptr, int base ); unsigned long int strtoul( const char* restrict nptr, char** restrict endptr, int base ); unsigned long long int strtoull( const char* restrict nptr, char** restrict endptr, int base );它们接受三个参数。（1）nPtr：待转换的字符串（起首的空白字符会被忽略）。（2）endPrt：一个指针，指向不能转换部分的第一个字符。如果字符串可以完全转成数值，该指针指向字符串末尾的终止符\0。这个参数如果设为 NULL，就表示不需要处理字符串剩余部分。（3）base：待转换整数的进制。这个值应该是2到36之间的整数，代表相应的进制，如果是特殊值0，表示让函数根据数值的前缀，自己确定进制，即如果数字有前缀0，则为八进制，如果数字有前缀0x或0X，则为十六进制。它们的返回值是转换后的数值，如果转换不成功，返回0。下面是转换十进制整数的例子。char* s = "3490"; unsigned long int x = strtoul(u, NULL, 10); printf("%lu\n", x); // 3490下面是转换十六进制整数的例子。char* end; long value = strtol("0xff", &end, 16); printf("%ld\n", value); // 255 printf("%s\n", end); // 无内容 value = strtol("0xffxx", &end, 16); printf("%ld\n", value); // 255 printf("%s\n", end); // xx上面示例中，strtol()可以指定字符串包含的是16进制整数。不能转换的部分，可以使用指针end进行访问。下面是转换二进制整数的例子。char* s = "101010"; unsigned long int x = strtoul(s, NULL, 2); printf("%lu\n", x); // 42下面是让函数自行判断整数进制的例子。#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(void) { const char* string = "-1234567abc"; char* remainderPtr; long x = strtol(string, &remainderPtr, 0); printf("%s\"%s\"\n%s%ld\n%s\"%s\"\n", "The original string is ", string, "The converted value is ", x, "The remainder of the original string is ", remainderPtr ); }上面代码的输出结果如下。The original string is "-1234567abc" The converted value is -1234567 The remainder of the original string is "abc"如果被转换的值太大，strtol()函数在errno中存储ERANGE这个值，并返回LONG_MIN（原值为负数）或LONG_MAX（原值为正数），strtoul()则返回ULONG_MAX。rand()rand()函数用来生成 0～RAND_MAX 之间的随机整数。RAND_MAX是一个定义在stdlib.h里面的宏，通常等于 INT_MAX。// 原型 int rand(void); // 示例 int x = rand();如果希望获得整数 N 到 M 之间的随机数（包括 N 和 M 两个端点值），可以使用下面的写法。int x = rand() % （M - N + 1) + N;比如，1 到 6 之间的随机数，写法如下。int x = rand() % 6 + 1;获得浮点数的随机值，可以使用下面的写法。// 0 到 0.999999 之间的随机数 printf("0 to 0.99999: %f\n", rand() / ((float)RAND_MAX + 1)); // n 到 m 之间的随机数： // n + m * (rand() / (float)RAND_MAX) printf("10.5 to 15.7: %f\n", 10.5 + 5.2 * rand() / (float)RAND_MAX);上面示例中，由于rand()和RAND_MAX都是 int 类型，要用显示的类型转换转为浮点数。srand()rand()是伪随机数函数，为了增加随机性，必须在调用它之前，使用srand()函数重置一下种子值。srand()函数接受一个无符号整数（unsigned int）作为种子值，没有返回值。void srand(unsigned int seed);通常使用time(NULL)函数返回当前距离时间纪元的秒数，作为srand()的参数。#include <time.h> srand((unsigned int) time(NULL));上面代码中，time()的原型定义在头文件time.h里面，返回值的类型是类型别名time_t，具体的类型与系统有关，所以要强制转换一下类型。time()的参数是一个指针，指向一个具体的 time_t 类型的时间值，这里传入空指针NULL作为参数，由于 NULL 一般是0，所以也可以写成time(0)。abort()abort()用于不正常地终止一个正在执行的程序。使用这个函数的目的，主要是它会触发 SIGABRT 信号，开发者可以在程序中为这个信号设置一个处理函数。void abort(void);该函数没有参数。exit()，quick_exit()，_Exit()这三个函数都用来退出当前正在执行的程序。void exit(int status); void quick_exit(int status); void _Exit(int status);它们都接受一个整数，表示程序的退出状态，0是正常退出，非零值表示发生错误，可以使用宏EXIT_SUCCESS和EXIT_FAILURE当作参数。它们本身没有返回值。它们的区别是，退出时所做的清理工作不同。exit()是正常退出，系统会做完整的清理，比如更新所有文件流，并且删除临时文件。quick_exit()是快速退出，系统的清理工作稍微少一点。_Exit()是立即退出，不做任何清理工作。下面是一些用法示例。exit(EXIT_SUCCESS); quick_exit(EXIT_FAILURE); _Exit(2);atexit()，at_quick_exit()atexit()用来登记当前程序退出时（调用exit()或main()正常退出），所要执行的其他函数。at_quick_exit()则是登记使用quick_exit()方法退出当前程序时，所要执行的其他函数。exit()只能触发atexit()登记的函数，quick_exit()只能触发at_quick_exit()登记的函数。int atexit(void (*func)(void)); int at_quick_exit(void (*func)(void));它们的参数是要执行的函数地址，即函数名。它们的返回值都是调用成功时返回0，调用失败时返回非零值。下面是一个例子。void sign_off(void); void too_bad(void); int main(void) { int n; atexit(sign_off);　　 /* 注册 sign_off()函数 */ puts("Enter an integer:"); if (scanf("%d", &n) != 1) { puts("That's no integer!"); atexit(too_bad);　/* 注册 too_bad()函数 */ exit(EXIT_FAILURE); } printf("%d is %s.\n", n, (n % 2 == 0) ? "even" : "odd"); return 0; } void sign_off(void) { puts("sign_off"); } void too_bad(void) { puts("too bad"); }上面示例中，用户输入失败时，会调用sign_off()和too_bad()函数；但是输入成功时只会调用sign_off()。因为只有输入失败时，才会进入if语句登记too_bad()。另外，如果有多条atexit()语句，函数退出时最先调用的，是最后一个登记的函数。atexit()登记的函数（如上例的sign_off和too_bad）应该不带任何参数且返回类型为void。通常，这些函数会执行一些清理任务，例如删除临时文件或重置环境变量。at_quick_exit()也是同样的规则，下面是一个例子。void exit_handler_1(void) { printf("1\n"); } void exit_handler_2(void) { printf("2\n"); } int main(void) { at_quick_exit(exit_handler_1); at_quick_exit(exit_handler_2); quick_exit(0); }执行上面的示例，命令行会先输出2，再输出1。getenv()getenv()用于获取环境变量的值。环境变量是操作系统提供的程序之外的一些环境参数。char* getenv(const char* name);它的参数是一个字符串，表示环境变量名。返回值也是一个字符串，表示环境变量的值。如果指定的环境变量不存在，则返回 NULL。下面是输出环境变量$PATH的值的例子。printf("PATH is %s\n", getenv("PATH"));system()system()函数用于执行外部程序。它会把它的参数字符串传递给操作系统，让操作系统的命令处理器来执行。void system( char const * command );这个函数的返回值因编译器而异。但是标准规定，如果 NULL 作为参数，表示询问操作系统，是否有可用的命令处理器，如果有的话，返回一个非零值，否则返回零。下面是执行ls命令的例子。system("ls -l"); 内存管理函数stdlib.h 提供了一些内存操作函数，下面几个函数详见《内存管理》一章，其余在本节介绍。malloc()：分配内存区域calloc()：分配内存区域。realloc()：调节内存区域大小。free()：释放内存区域。aligned_alloc()很多系统有内存对齐的要求，即内存块的大小必须是某个值（比如64字节）的倍数，这样有利于提高处理速度。aligned_alloc()就用于分配满足内存对齐要求的内存块，它的原型如下。void* aligned_alloc(size_t alignment, size_t size);它接受两个参数。alignment：整数，表示内存对齐的单位大小，一般是2的整数次幂（2、4、8、16……）。size：整数，表示内存块的大小。分配成功时，它返回一个无类型指针，指向新分配的内存块。分配失败时，返回 NULL。char* p = aligned_alloc(64, 256);上面示例中，aligned_alloc()分配的内存块，单位大小是64字节，要分配的字节数是256字节。qsort()qsort()用来快速排序一个数组。它对数组成员的类型没有要求，任何类型数组都可以用这个函数排序。void qsort( void *base, size_t nmemb, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *) );该函数接受四个参数。base：指向要排序的数组开始位置的指针。nmemb：数组成员的数量。size：数组每个成员占用的字节长度。compar：一个函数指针，指向一个比较两个成员的函数。比较函数compar将指向数组两个成员的指针作为参数，并比较两个成员。如果第一个参数小于第二个参数，该函数应该返回一个负值；如果两个函数相等，返回0；如果第一个参数大于第二个参数，应该返回一个正数。下面是一个用法示例。#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int compar(const void* elem0, const void* elem1) { const int* x = elem0; const int* y = elem1; return *x - *y; } int main(void) { int a[9] = {14, 2, 3, 17, 10, 8, 6, 1, 13}; qsort(a, 9, sizeof(int), compar); for (int i = 0; i < 9; i++) printf("%d ", a[i]); putchar('\n'); }执行上面示例，会输出排序好的数组“1 2 3 6 8 10 13 14 17”。bsearch()bsearch()使用二分法搜索，在数组中搜索一个值。它对数组成员的类型没有要求，任何类型数组都可以用这个函数搜索值。注意，该方法只对已经排序好的数组有效。void *bsearch( const void* key, const void* base, size_t nmemb, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *) );这个函数接受5个参数。key：指向要查找的值的指针。base：指向数组开始位置的指针，数组必须已经排序。nmemb：数组成员的数量。size：数组每个成员占用的字节长度。compar：指向一个将待查找值与其他值进行比较的函数的指针。比较函数compar将待查找的值作为第一个参数，将要比较的值作为第二个参数。如果第一个参数小于第二个参数，该函数应该返回一个负值；如果两个参数相等，返回0；如果第一个参数大于第二个参数，返回一个正值。如果找到待查找的值，bsearch()返回指向该值的指针，如果找不到，返回 NULL。下面是一个用法示例。#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int compar(const void *key, const void *value) { const int* k = key; const int* v = value; return *k - *v; } int main(void) { int a[9] = {2, 6, 9, 12, 13, 18, 20, 32, 47}; int* r; int key; key = 12; // 包括在数组中 r = bsearch(&key, a, 9, sizeof(int), compar); printf("Found %d\n", *r); key = 30; // 不包括在数组中 r = bsearch(&key, a, 9, sizeof(int), compar); if (r == NULL) printf("Didn't find 30\n"); return 0; }执行上面的示例，会输出下面的结果。Found 12 Didn't find 30多字节字符函数stdlib.h 提供了下面的函数，用来操作多字节字符，详见《多字节字符》一章。mblen()：多字节字符的字节长度。mbtowc()：将多字节字符转换为宽字符。wctomb()：将宽字符转换为多字节字符。mbstowcs()：将多字节字符串转换为宽字符串。wcstombs()：将宽字符串转换为多字节字符串。