嵌入式C語言筆記：C語言標準庫大全

原創玩轉單片機與嵌入式 2023-08-24 07:03

4周搞定BLE/Wi?Fi/NFC，從選型到首例工程 汽車電子架構重構與智能連接革命

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前幾天小編的文章【為什么你的Code，很難看?】引起了強烈的反響，后臺粉絲留言小編寫更多類似的文章。

寫出讓我們看起來專業的C代碼，除了上文中要求的規范的變量/函數命名，還需要熟練使用C語言的標準庫。當為了數組拷貝自己編寫一個for循環的時候（可以用memcpy），其他讀者看到這種代碼，肯定會感嘆程序員的C語言基礎不行（為了優化空間除外）。

在本文中，我們將深入研究C語言標準庫的不同部分，包括、以及頭文件中包含的函數。我們將介紹這些函數的功能、用途以及提供的C代碼示例，以便更好地理解和利用這些功能。

頭文件

是C語言標準庫中最重要的頭文件之一，提供了輸入和輸出功能。以下是中常見的一些函數：

1、printf：將格式化的數據輸出到標準輸出。

int printf(const char *format, ...);

這個函數允許您以指定的格式將數據輸出到控制臺。

printf("Hello, %s!\n", "world");

2、scanf：從標準輸入中讀取格式化的數據。

int scanf(const char *format, ...);

這個函數允許您從鍵盤等輸入設備讀取數據，并按照指定格式進行解析。

int age;scanf("%d",?&age);

3、fprintf：將格式化的數據輸出到文件。

int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);

這個函數與 printf 類似，但將輸出定向到文件而不是標準輸出。

4、fscanf：從文件中讀取格式化的數據。

int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);

這個函數從文件中讀取數據，并按照指定格式進行解析。

5、fopen：打開文件以進行讀寫操作。

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);

這個函數用于打開文件，以便進行讀取或寫入操作。

FILE *file = fopen("example.txt", "r");

6、fclose：關閉文件。

int fclose(FILE *stream);

這個函數用于關閉已打開的文件。

7、fgets：從文件中讀取一行數據。

char *fgets(char *s, int size, FILE *stream);

這個函數從文件中讀取一行文本數據。

8、fputs：將字符串寫入文件。

int fputs(const char *s, FILE *stream);

這個函數將字符串寫入文件。

9、fgetc：從文件中讀取一個字符。

int fgetc(FILE *stream);

這個函數用于逐字符讀取文件內容。

10、fputc：將一個字符寫入文件。

int fputc(int c, FILE *stream);

這個函數將一個字符寫入文件。

11、rewind：將文件指針移動到文件的開頭。

void rewind(FILE *stream);

這個函數用于將文件指針重新設置到文件的開頭。

12、feof：檢查文件結束標志。

int feof(FILE *stream);

這個函數用于檢查文件是否已經到達了文件末尾。

頭文件

是另一個重要的C語言標準庫頭文件，它包含了一組通用的實用函數，用于內存分配、隨機數生成、排序等任務。以下是中常見的一些函數：

1、malloc：分配動態內存。

void *malloc(size_t size);

這個函數用于在堆上分配一塊指定大小的內存。

int *arr = (int *)malloc(5 * sizeof(int));

2、calloc：分配并初始化動態內存。

void *calloc(size_t num_elements, size_t element_size);

這個函數用于分配一塊指定大小的內存，并將所有字節初始化為零。

int *arr = (int *)calloc(5, sizeof(int));

3、realloc：重新分配動態內存的大小。

void *realloc(void *ptr, size_t size);

這個函數用于更改已分配內存塊的大小。

arr = (int *)realloc(arr, 10 * sizeof(int));

4、free：釋放動態分配的內存。

void free(void *ptr);

這個函數用于釋放先前分配的內存塊。

free(arr);

5、rand：生成偽隨機數。

int rand(void);

這個函數用于生成一個偽隨機整數。

int random_number = rand();

6、srand：設置隨機數生成的種子。

void srand(unsigned int seed);

這個函數用于設置偽隨機數生成的種子值。

srand(42);

7、abs：計算整數的絕對值。

int abs(int n);

這個函數用于計算整數的絕對值。

int absolute_value = abs(-5);

8、atoi：將字符串轉換為整數。

int atoi(const char *str);

這個函數用于將字符串轉換為整數。

int number = atoi("42");

9、atof：將字符串轉換為浮點數。

double atof(const char *str);

這個函數用于將字符串轉換為浮點數。

double pi = atof("3.14159");

10、exit：終止程序的執行。

void exit(int status);

這個函數用于正常或異常終止程序的執行。

exit(0); // 正常退出

11、system：執行系統命令。

int system(const char *command);

這個函數用于執行操作系統命令。

system("ls -l");

12、qsort：對數組進行快速排序。

void qsort(void *base, size_t num_elements, size_t element_size, int (*compare_function)(const void *, const void *));

這個函數用于對數組進行快速排序。

int compare(const void *a, const void *b) {return (*(int *)a - *(int *)b);}

int arr[] = {5, 2, 9, 1, 5};qsort(arr, 5, sizeof(int), compare);

頭文件中的函數

頭文件提供了處理字符串的函數，包括字符串復制、連接、比較等操作。以下是中常見的一些函數：

1、strcpy：將一個字符串復制到另一個字符串。

char *strcpy(char *dest, const char *src);

這個函數用于將一個字符串復制到另一個字符串。

char destination[20];char source[] = "Hello, world!";strcpy(destination, source);

2、strcat：將一個字符串附加到另一個字符串。

char *strcat(char *dest, const char *src);

這個函數用于將一個字符串附加到另一個字符串。

char str1[20] = "Hello, ";char str2[] = "world!";strcat(str1, str2);

3、strlen：計算字符串的長度。

size_t strlen(const char *s);

這個函數用于計算字符串的長度。

char str[] = "Hello";size_t length = strlen(str);

4、strcmp：比較兩個字符串。

int strcmp(const char *s1, const char *s2);

這個函數用于比較兩個字符串。

char str1[] = "apple";char str2[] = "banana";int result = strcmp(str1, str2);

5、strncmp：比較兩個字符串的前 n 個字符。

int strncmp(const char *s1, const char *s2, size_t n);

這個函數用于比較兩個字符串的前 n 個字符。

char str1[] = "apple";char str2[] = "appetizer";int result = strncmp(str1, str2, 3);

6、strchr：在字符串中查找指定字符的第一次出現。

char *strchr(const char *s, int c);

這個函數用于在字符串中查找指定字符的第一次出現。

char str[] = "Hello, world!";char *result = strchr(str, 'w');

7、strstr：在字符串中查找指定子字符串的第一次出現。

char *strstr(const char *haystack, const char *needle);

這個函數用于在字符串中查找指定子字符串的第一次出現。

char str[] = "The quick brown fox";char *result = strstr(str, "brown");

8、strtok：將字符串拆分為標記。

char *strtok(char *str, const char *delimiters);

這個函數用于將字符串拆分為標記。

char?str[]?=?"apple,banana,grape";char *token = strtok(str, ",");while (token != NULL) {printf("%s\n", token);token = strtok(NULL, ",");}

這些函數提供了對字符串、內存塊和文件的常見操作，是C語言編程中的重要工具。通過使用這些函數，您可以高效地處理輸入輸出、內存分配和字符串操作等任務，從而提高效率并簡化代碼。C語言標準庫的強大之處在于其簡潔性和靈活性，加上標準庫的支持，使其成為許多開發人員的首選編程語言之一。

希望本文能夠幫助您更好地理解和利用C語言標準庫中的函數，提高您的C編程技能。

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