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。

stdio.h stdio.hstdio.h是 C 语言的标准 I/O 库，用于读取和写入文件，也用于控制台的输入和输出。标准 I/O 函数以下函数用于控制台的输入和输出。printf()：输出到控制台，详见《基本语法》一章。scanf()：从控制台读取输入，详见《I/O 函数》一章。getchar()：从控制台读取一个字符，详见《I/O 函数》一章。putchar()：向控制台写入一个字符，详见《I/O 函数》一章。gets()：从控制台读取整行输入（已废除），详见《I/O 函数》一章。puts()：向控制台写入一个字符串，详见《I/O 函数》一章。文件操作函数以下函数用于文件操作，详见《文件操作》一章。fopen()：打开文件。fclose()：关闭文件。freopen()：打开一个新文件，关联一个已经打开的文件指针。fprintf()：输出到文件。fscanf()：从文件读取数据。getc()：从文件读取一个字符。fgetc()：从文件读取一个字符。putc()：向文件写入一个字符。fputc()：向文件写入一个字符。fgets()：从文件读取整行。fputs()：向文件写入字符串。fread()：从文件读取二进制数据。fwrite()：向文件写入二进制数据。fseek()：将文件内部指针移到指定位置。ftell()：获取文件内部指针的当前位置。rewind()：将文件内部指针重置到文件开始处。fgetpos()：获取文件内部指针的当前位置。fsetpos()：设置文件内部指针的当前位置。feof()：判断文件内部指针是否指向文件结尾。ferror()：返回文件错误指示器的状态。clearerr()：重置文件错误指示器。remove()：删除文件。rename()：文件改名，以及移动文件。字符串操作函数以下函数用于操作字符串，详见《字符串操作》一章。sscanf()：从字符串读取数据，详见《I/O 函数》一章。sprintf()：输出到字符串。snprintf()：输出到字符串的更安全版本，指定了输出字符串的数量。tmpfile()tmpfile()函数创建一个临时文件，该文件只在程序运行期间存在，除非手动关闭它。它的原型如下。FILE* tmpfile(void);tmpfile()返回一个文件指针，可以用于访问该函数创建的临时文件。如果创建失败，返回一个空指针 NULL。FILE* tempptr; tempptr = tmpfile();调用close()方法关闭临时文件后，该文件将被自动删除。tmpfile()有两个缺点。一是无法知道临时文件的文件名，二是无法让该文件成为永久文件。tmpnam()tmpname()函数为临时文件生成一个名字，确保不会与其他文件重名。它的原型如下。char* tmpname(char* s);它的参数是一个字符串变量，tmpnam()会把临时文件的文件名复制到这个变量里面，并返回指向该字符串变量的指针。如果生成文件名失败，tmpnam()返回空指针 NULL。char filename[L_tmpnam]; if (tmpnam(filename) != NULL) // 输出诸如 /tmp/filew9PMuZ 的文件名 printf("%s\n", filename); else printf("Something wrong!\n");上面示例中，L_tmpnam是stdio.h定义的一个宏，指定了临时文件的文件名长度。tmpname()的参数也可以是一个空指针 NULL，同样返回指向文件名字符串的指针。char* filename; filename = tmpnam(NULL);上面示例中，变量filename就是tmpnam()生成的文件名。该函数只是生成一个文件名，稍后可以使用fopen()打开该文件并使用它。fflush()fflush()用于清空缓存区。它接受一个文件指针作为参数，将缓存区内容写入该文件。fflush(fp);如果不需要保存缓存区内容，则可以传入空指针 NULL。fflush(NULL);如果清空成功，fflush()返回0，否则返回 EOF。注意，fflush()一般只用来清空输出缓存区（比如写文件）。如果使用它来清空输入缓存区（比如读文件），属于未定义行为。fflush()的一个用途是不等回车键，就强迫输出缓存区。大多数系统都是行缓存，这意味着只有遇到回车键（或者缓存区满了，或者文件读到结尾），缓存区的内容才会输出，fflush()可以不等回车键，立即输出。for (int i = 9; i >= 0; i--) { printf("\r%d", i); fflush(stdout); sleep(1); }上面示例是一个倒计时效果，\r是回车键，表示每轮循环都会回到当前行的行首，等于删除上一轮循环的输出。fflush(stdout)表示立即将缓存输出到显示器，这一行是必需的，否则由于上一行的输出没有回车键，不会触发缓存输出，屏幕上不会显示任何内容，只会等到程序运行结束再一次性输出。setvbuf()setvbuf()函数用于定义某个字节流应该如何缓存。它可以接受四个参数。int setvbuf(FILE* stream, char* buffer, int mode, size_t size)第一个参数stream是文件流。第二个参数buffer是缓存区的地址。第三个参数mode指定缓存的行为模式，它是下面三个宏之一，这些宏都定义在stdio.h。_IOFBF：满缓存。当缓存为空时，才从流读入数据；当缓存满了，才向流写入数据。一般情况下，这是默认设置。_IOLBF：行缓存。每次从流读入一行数据，或向流写入一行数据，即以行为单位读写缓存。_IONBF：无缓存。不使用缓存区，直接读写设备。第四个参数size指定缓存区的大小。较大的缓存区提供更好的性能，而较小的缓存区可以节省空间。stdio.h提供了一个宏BUFSIZ，表示系统默认的缓存区大小。它的意义在于，使得用户可以在打开一个文件之前，定义自己的文件缓冲区，而不必使用fopen()函数打开文件时设定的默认缓冲区。char buffer[N]; setvbuf(stream, buffer, _IOFBF, N);上面示例设置文件流stream的缓存区从地址buffer开始，大小为N，模式为_IOFBF。setvbuf()的第二个参数可以为空指针 NULL。这样的话，setvbuf()会自己创建一个缓存区。注意，setvbuf()的调用必须在对文件流执行任何操作之前。如果调用成功，setvbuf()的返回值为0，否则返回非零值。下面的例子是将缓存区调整为行缓存。FILE *fp; char lineBuf[1024]; fp = fopen("somefile.txt", "r"); setvbuf(fp, lineBuf, _IOLBF, 1024);setbuf()setbuf()是setvbuf()的早期版本，可以视为后者的简化版本，也用来定义某个字节流的缓存区。void setbuf(FILE* stream, char* buffer);它的第一个参数stream是文件流，第二个参数buffer是缓存区的地址。它总是可以改写成setvbuf()。char buffer[BUFSIZ]; setbuf(stream, buffer); // 等同于 setvbuf(stream, buffer, _IOFBF, BUFSIZ);上面示例中，BUFSIZ是stdio.h定义的宏，表示系统默认的缓存区大小。setbuf()函数没有返回值。setbuf()的第二个参数如果设置为 NULL，表示不进行缓存。setbuf(stdout, NULL); // 等同于 setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);ungetc()ungetc()将从缓存里面读取的上一个字符，重新放回缓存，下一个读取缓存的操作会从这个字符开始。有些操作需要了解下一个字符是什么，再决定应该怎么处理，这时这个函数就很有用。它的原型如下。int ungetc(int c, FILE *stream);它的第一个参数是一个字符变量，第二个参数是一个打开的文件流。它的返回值是放回缓存的那个字符，操作失败时，返回 EOF。int ch = fgetc(fp); if (isdigit(ch)) { ch = fgetc(fp); } ungetc(ch, fp);上面示例中，如果读取的字符不是数字，就将其放回缓存。perror()perror()用于在 stderr 的错误信息之前，添加一个自定义字符串。void perror(const char *s);该函数的参数就是在报错信息前添加的字符串。它没有返回值。#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #include <errno.h> int main(void) { int x = -1; errno = 0; float y = sqrt(x); if (errno != 0) { perror("sqrt error"); exit(EXIT_FAILURE); } }上面示例中，求-1的平方根，导致报错。头文件errno.h提供宏errno，只要上一步操作出错，这个宏就会设置成非零值。perror()用来在报错信息前，加上sqrt error的自定义字符串。执行上面的程序，就会得到下面的报错信息。$ gcc test.c -lm $ ./a.out sqrt error: Numerical argument out of domain可变参数操作函数（1）输出函数下面是printf()的变体函数，用于按照给定格式，输出函数的可变参数列表（va_list）。vprintf()：按照给定格式，输出到控制台，默认是显示器。vfprintf()：按照给定格式，输出到文件。vsprintf()：按照给定格式，输出到字符串。vsnprintf()：按照给定格式，输出到字符串的安全版本。它们的原型如下，基本与对应的printf()系列函数一致，除了最后一个参数是可变参数对象。#include <stdio.h> #include <stdarg.h> int vprintf( const char * restrict format, va_list arg ); int vfprintf( FILE * restrict stream, const char * restrict format, va_list arg ); int vsprintf( char * restrict s, const char * restrict format, va_list arg ); int vsnprintf( char * restrict s, size_t n, const char * restrict format, va_list arg );它们的返回值都为输出的字符数，如果出错，返回负值。vsprintf()和vsnprintf()的第一个参数可以为 NULL，用来查看多少个字符会被写入。下面是一个例子。int logger(char *format, ...) { va_list va; va_start(va, format); int result = vprintf(format, va); va_end(va); printf("\n"); return result; } // 输出 x = 12 and y = 3.20 logger("x = %d and y = %.2f", x, y);（2）输入函数下面是scanf()的变体函数，用于按照给定格式，输入可变参数列表 (va_list)。vscanf()：按照给定格式，从控制台读取（默认为键盘）。vfscanf()：按照给定格式，从文件读取。vsscanf()：按照给定格式，从字符串读取。它们的原型如下，跟对应的scanf()函数基本一致，除了最后一个参数是可变参数对象。#include <stdio.h> #include <stdarg.h> int vscanf( const char * restrict format, va_list arg ); int vfscanf( FILE * restrict stream, const char * restrict format, va_list arg ); int vsscanf( const char * restrict s, const char * restrict format, va_list arg );它们返回成功读取的项数，遇到文件结尾或错误，则返回 EOF。下面是一个例子。int error_check_scanf(int expected_count, char *format, ...) { va_list va; va_start(va, format); int count = vscanf(format, va); va_end(va); assert(count == expected_count); return count; } error_check_scanf(3, "%d, %d/%f", &a, &b, &c);