C标准库-stdlib.h
C标准库-stdlib.h
Hory-ai | HoryskC 标准库 - <stdlib.h>
简介
stdlib .h 头文件定义了四个变量类型、一些宏和各种通用工具函数。
<stdlib.h> 是 C 标准库中的一个头文件，提供了许多通用工具函数，包括内存分配、进程控制、排序和搜索、以及字符串转换等。
库变量
下面是头文件 stdlib.h 中定义的变量类型：
序号变量 & 描述
1size_t 这是无符号整数类型，它是 sizeof 关键字的结果。
2wchar_t 这是一个宽字符常量大小的整数类型。
3div_t 这是 div 函数返回的结构。
4ldiv_t 这是 ldiv 函数返回的结构。
库宏
下面是头文件 stdlib.h 中定义的宏：
序号宏 & 描述
1NULL这个宏是一个空指针常量的值。
2EXIT_FAILURE这是 exit 函数失败时要返回的值。
3EXIT_SUCCESS这是 exit 函数成功时要返回的值。
4RAND_MAX 这个宏是 rand 函数返回的最大值。
5MB_CUR_MAX 这个宏表示在多字节字符集中的最大字符数，不能大于 MB_LEN_MAX。
库函数
下面是头文件 stdlib.h 中定义的函数：
序号函数 & 描述
1double atof(const char *str)把参数 str 所指向的字符串转换为一个浮点数（类型为 double 型）。
2int atoi(const char *str)把参数 str 所指向的字符串转换为一个整数（类型为 int 型）。
3long int atol(const char *str)把参数 str 所指向的字符串转换为一个长整数（类型为 long int 型）。
4double strtod(const char *str, char **endptr)把参数 str 所指向的字符串转换为一个浮点数（类型为 double 型）。
5long int strtol(const char *str, char **endptr, int base)把参数 str 所指向的字符串转换为一个长整数（类型为 long int 型）。
6unsigned long int strtoul(const char *str, char **endptr, int base)把参数 str 所指向的字符串转换为一个无符号长整数（类型为 unsigned long int 型）。
7void *calloc(size_t nitems, size_t size)分配所需的内存空间，并返回一个指向它的指针。
8void free(void *ptr)释放之前调用 calloc、malloc 或 realloc 所分配的内存空间。
9void *malloc(size_t size)分配所需的内存空间，并返回一个指向它的指针。
10void *realloc(void *ptr, size_t size)尝试重新调整之前调用 malloc 或 calloc 所分配的 ptr 所指向的内存块的大小。
11void abort(void)使一个异常程序终止。
12int atexit(void (*func)(void))当程序正常终止时，调用指定的函数 func。
13void exit(int status)使程序正常终止。
14char *getenv(const char *name)搜索 name 所指向的环境字符串，并返回相关的值给字符串。
15int system(const char *string)由 string 指定的命令传给要被命令处理器执行的主机环境。
16void *bsearch(const void *key, const void *base, size_t nitems, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *))执行二分查找。
17void qsort(void *base, size_t nitems, size_t size, int (*compar)(const void , const void))数组排序。
18int abs(int x)返回 x 的绝对值。
19div_t div(int numer, int denom)分子除以分母。
20long int labs(long int x)返回 x 的绝对值。
21ldiv_t ldiv(long int numer, long int denom)分子除以分母。
22int rand(void)返回一个范围在 0 到 RAND_MAX 之间的伪随机数。
23void srand(unsigned int seed)该函数播种由函数 rand 使用的随机数发生器。
24int mblen(const char *str, size_t n)返回参数 str 所指向的多字节字符的长度。
25size_t mbstowcs(schar_t *pwcs, const char *str, size_t n)把参数 str 所指向的多字节字符的字符串转换为参数 pwcs 所指向的数组。
26int mbtowc(whcar_t *pwc, const char *str, size_t n)检查参数 str 所指向的多字节字符。
27size_t wcstombs(char *str, const wchar_t *pwcs, size_t n)把数组 pwcs 中存储的编码转换为多字节字符，并把它们存储在字符串 str 中。
28int wctomb(char *str, wchar_t wchar)检查对应于参数 wchar 所给出的多字节字符的编码。
实例
以下是使用 <stdlib.h> 中一些函数的示例。
动态内存分配:
实例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
int array = (int)malloc(10 * sizeof(int));
if (array == NULL) {
perror(“Memory allocation failed”);
return 1;
}
for (int i = 0; i < 10; i++) {
array[i] = i;
printf(“%d “, array[i]);
}
printf(“\n”);
free(array);
return 0;
}
伪随机数生成:
实例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main() {
srand(time(NULL));
for (int i = 0; i < 10; i++) {
printf(“%d “, rand() % 100);
}
printf(“\n”);
return 0;
}
字符串转换:
实例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
const char *str = “12345”;
int num = atoi(str);
printf(“The integer value is %d\n”, num);
return 0;
}
快速排序:
实例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int compare(const void a, const void b) {
return ((int)a - (int)b);
}
int main() {
int array[] = {5, 2, 9, 1, 5, 6};
int size = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
qsort(array, size, sizeof(int), compare);
for (int i = 0; i < size; i++) {
printf(“%d “, array[i]);
}
printf(“\n”);
return 0;
}
注意事项使用 malloc、calloc 和 realloc 分配的内存必须使用 free 释放，以避免内存泄漏。atoi、atol 和 atof 函数不提供错误检查，使用时需确保输入格式正确。建议使用 strtol、strtoul 和 strtod 以进行更安全的转换。qsort 和 bsearch 函数需要自定义比较函数，以处理不同的数据类型和排序需求。通过理解和使用 <stdlib.h> 提供的函数，可以在 C 程序中进行内存管理、进程控制、随机数生成、环境管理、数学转换以及排序和搜索等操作，从而编写更加灵活和功能丰富的程序。
