wctype.h wctype.hwctype.h 提供 ctype.h 里面函数的宽字符版本。宽字符类型判断函数下面函数判断宽字符的类型。iswalnum() 测试宽字符是否为字母数字iswalpha() 测试宽字符是否为字母iswblank() 测试这是否是一个宽空白字符iswcntrl() 测试这是否是一个宽控制字符。iswdigit() 测试这个宽字符是否是数字iswgraph() 测试宽字符是否是可打印的非空格字符iswlower() 测试宽字符是否为小写iswprint() 测试宽字符是否可打印iswpunct() 测试宽字符是否为标点符号iswspace() 测试宽字符是否为空格iswupper() 测试宽字符是否为大写iswxdigit() 测试宽字符是否为十六进制数字wctype()，iswctype()iswctype()是上一节各种宽字符类型判断函数的通用版本，必须与wctype()配合使用。int iswctype(wint_t wc, wctype_t desc);iswctype()接受两个参数，第一个参数是一个需要判断类型的宽字符，第二个参数是宽字符类型描述，来自wctype()的返回值。如果宽字符属于指定类型，iswctype()返回一个非零值，否则返回零。wctype()用来获取某个种类宽字符的类型描述。wctype_t wctype(const char* property);wctype()的参数是一个给定的字符串，可用的值如下：alnum、alpha、blank、cntrl、digit、graph、lower、print、punct、space、upper、xdigit。wctype()的返回值的类型为 wctype_t，通常是一个整数。如果参数是一个无效值，则返回0。if (iswctype(c, wctype("digit"))) // 相当于 if (iswdigit(c))上面示例用来判断宽字符c是否为数值，相当于iswdigit()。iswctype()的完整类型判断如下。iswctype(c, wctype("alnum")) // 相当于 iswalnum(c) iswctype(c, wctype("alpha")) // 相当于 iswalpha(c) iswctype(c, wctype("blank")) // 相当于 iswblank(c) iswctype(c, wctype("cntrl")) // 相当于 iswcntrl(c) iswctype(c, wctype("digit")) // 相当于 iswdigit(c) iswctype(c, wctype("graph")) // 相当于 iswgraph(c) iswctype(c, wctype("lower")) // 相当于 iswlower(c) iswctype(c, wctype("print")) // 相当于 iswprint(c) iswctype(c, wctype("punct")) // 相当于 iswpunct(c) iswctype(c, wctype("space")) // 相当于 iswspace(c) iswctype(c, wctype("upper")) // 相当于 iswupper(c) iswctype(c, wctype("xdigit")) // 相当于 iswxdigit(c)大小写转换函数wctype.h 提供以下宽字符大小写转换函数。towlower() 将大写宽字符转换为小写towupper() 将小写宽字符转换为大写towctrans() 宽字符大小写转换的通用函数wctrans() 大小写转换的辅助函数，配合 towctrans() 使用先看towlower()和towupper()的用法示例。towlower(L'B') // b towupper(L'e') // Etowctrans()和wctrans()的原型如下。wint_t towctrans(wint_t wc, wctrans_t desc); wctrans_t wctrans(const char* property);下面是它们的用法示例。towctrans(c, wctrans("toupper")) // 相当于 towupper(c) towctrans(c, wctrans("tolower")) // 相当于 towlower(c)

wchar.h wchar.h宽字符使用两个或四个字节表示一个字符，导致 C 语言常规的字符处理函数都会失效。wchar.h 定义了许多宽字符专用的处理函数。类型别名和宏wchar.h 定义了一个类型别名 wint_t，表示宽字符对应整数值。wchar.h 还定义了一个宏 WEOF，表示文件结束字符 EOF 的宽字符版。btowc()，wctob()btowc()将单字节字符转换为宽字符，wctob()将宽字符转换为单字节字符。wint_t btowc(int c); int wctob(wint_t c);btowc()返回一个宽字符。如果参数是 EOF，或转换失败，则返回 WEOF。wctob()返回一个单字节字符。如果参数是 WEOF，或者参数宽字符无法对应单个的单字节字符，则返回 EOF。下面是用法示例。wint_t wc = btowc('B'); // 输出宽字符 B wprintf(L"Wide character: %lc\n", wc); unsigned char c = wctob(wc); // 输出单字节字符 B wprintf(L"Single-byte character: %c\n", c);fwide()fwide()用来设置一个字节流是宽字符流，还是多字节字符流。如果使用宽字符专用函数处理字节流，就会默认设置字节流为宽字符流，否则就需要使用fwide()显式设置。int fwide(FILE* stream, int mode);它接受两个参数，第一个参数是文件指针，第二个参数是字节流模式，有三种选择。0：字节流模式保持原样。-1（或其他负值）：设为多字节字符流。1（或其他正值）：设为宽字符流。fwide()的返回值也分成三种情况：如果是宽字符流，返回一个正值；如果是多字节字符流，返回一个负值；如果是普通字符流，返回0。一旦设置了字节流模式，就无法再更改。#include <stdio.h> #include <wchar.h> int main(void) { wprintf(L"Hello world!\n"); int mode = fwide(stdout, 0); wprintf(L"Stream is %ls-oriented\n", mode < 0 ? L"byte" : L"wide"); }上面示例中，wprintf()将字节流隐式设为宽字符模式，所以fwide(stdout, 0)的返回值大于零。宽字符专用函数下面这些函数基本都是 stdio.h 里面的字符处理函数的宽字符版本，必须使用这些函数来操作宽字符。fgetwc() 从宽字符流中获取宽字符，对应 fgetc()。fgetws() 从宽字符流中读取宽字符串，对应 fgets()。fputwc() 将宽字符写入宽字符流，对应 fputc()。fputws() 将宽字符串写入宽字符流，对应 fputs()。fwprintf() 格式化宽输出到宽字符流，对应 fprintf()。fwscanf() 来自宽字符流的格式化宽字符输入，对应 fscanf()。getwchar() 从 stdin 获取一个宽字符，对应 getchar()。getwc() 从 stdin 获取一个宽字符，对应 getc()。putwchar() 写一个宽字符到 stdout，对应 putchar()。putwc() 写一个宽字符到 stdout，对应 putc()。swprintf() 格式化宽输出到宽字符串，对应 sprintf()。swscanf() 来自宽字符串的格式化宽输入，对应 sscanf()。ungetwc() 将宽字符推回输入流，对应 ungetc()。vfwprintf() 可变参数的格式化宽字符输出到宽字符流，对应 vfprintf()。vfwscanf() 来自宽字符流的可变参数格式化宽字符输入，对应 vfscanf()。vswprintf() 可变参数的格式化宽字符输出到宽字符串，对应 vswprintf()。vswscanf() 来自宽字符串的可变参数格式化宽字符输入，对应 vsscanf()。vwprintf() 可变参数格式化宽字符输出，对应 vprintf()。vwscanf() 可变参数的格式化宽字符输入，对应 vscanf()。wcscat() 危险地连接宽字符串，对应 strcat()。wcschr() 在宽字符串中查找宽字符，对应 strchr()。wcscmp() 比较宽字符串，对应 strcmp()。wcscoll() 比较两个考虑语言环境的宽字符串，对应 strcoll()。wcscpy() 危险地复制宽字符串，对应 strcpy()。wcscspn() 不是从宽字符串前面开始计算字符，对应 strcspn()。wcsftime() 格式化的日期和时间输出，对应 strftime()。wcslen() 返回宽字符串的长度，对应 strlen()。wcsncat() 更安全地连接宽字符串，对应 strncat()。wcsncmp() 比较宽字符串，长度有限，对应 strncmp()。wcsncpy() 更安全地复制宽字符串，对应 strncpy()。wcspbrk() 在宽字符串中搜索一组宽字符中的一个，对应 strpbrk()。wcsrchr() 从末尾开始在宽字符串中查找宽字符，对应 strrchr()。wcsspn() 从宽字符串前面的集合中计算字符，对应 strspn()。wcsstr() 在另一个宽字符串中找到一个宽字符串，对应 strstr()。wcstod() 将宽字符串转换为 double，对应 strtod()。wcstof() 将宽字符串转换为 float，对应 strtof()。wcstok() 标记一个宽字符串，对应 strtok()。wcstold() 将宽字符串转换为 long double，对应 strtold()。wcstoll() 将宽字符串转换为 long long，对应 strtoll()。wcstol() 将宽字符串转换为 long，对应 strtol()。wcstoull() 将宽字符串转换为 unsigned long long，对应 strtoull()。wcstoul() 将宽字符串转换为 unsigned long，对应 strtoul()。wcsxfrm() 转换宽字符串以根据语言环境进行比较，对应 strxfrm()。wmemcmp() 比较内存中的宽字符，对应 memcmp()。wmemcpy() 复制宽字符内存，对应 memcpy()。wmemmove() 复制宽字符内存，可能重叠，对应 memmove()。wprintf() 格式化宽输出，对应 printf()。wscanf() 格式化宽输入，对应 scanf()。多字节字符专用函数wchar.h 也定义了一些多字节字符的专用函数。mbsinit() 判断 mbstate_t 是否处于初始转换状态。mbrlen() 给定转换状态时，计算多字节字符串的字节数，对应 mblen()。mbrtowc() 给定转换状态时，将多字节字符转换为宽字符，对应 mbtowc()。wctombr() 给定转换状态时，将宽字符转换为多字节字符，对应 wctomb()。mbsrtowcs() 给定转换状态时，将多字节字符串转换为宽字符串，对应 mbstowcs()。wcsrtombs() 给定转换状态时，将宽字符串转换为多字节字符串，对应 wcstombs()。

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