- 写在前面
C++是一门博大精深的语言，也是最难学的一门编程语言，每一位励志学好C++的程序员都需要从基本功开始，稳扎稳打.
自从1998年C++ standard定案以后，C++程序库便有了大幅扩充.然而以下这些库函数可谓是C++其他库函数的根.
标准头文件包括：
<asset.h> <ctype.h> <errno.h> <float.h>
<limits.h> <locale.h> <math.h> <setjmp.h>
<signal.h> <stdarg.h> <stddef.h> <stdlib.h>
<stdio.h> <string.h> <time.h>
标准定义（<stddef.h>）
文件<stddef.h>里包含了标准库的一些常用定义，无论我们包含哪个标准头文件，<stddef.h>都会被自动包含进来。这个文件里定义：
类型size_t（sizeof运算符的结果类型，是某个无符号整型）；
类型ptrdiff_t（两个指针相减运算的结果类型，是某个有符号整型）；
类型wchar_t（宽字符类型，是一个整型，其中足以存放本系统所支持的所有本地环境中的字符
集的所有编码值。这里还保证空字符的编码值为0）；
符号常量NULL（空指针值）；
宏offsetor（这是一个带参数的宏，第一个参数应是一个结构类型，第二个参数应是结构成员名。offsetor(s,m)求出成员m在结构类型t的变量里的偏移量）。
其中有些定义也出现在其他头文件里（如NULL）。
错误信息（<errno.h>）
<errno.h>定义了一个int类型的表达式errno，可以看作一个变量，其初始值为0，一些标准库函数执行中出错时将它设为非0值，但任何标准库函数都设置它为0。
<errno.h>里还定义了两个宏EDOM和ERANGE，都是非0的整数值。数学函数执行中遇到参数错误，就会将errno置为EDOM，如出现值域错误就会将errno置为ERANGE。
几个最常用头文件
输入输出函数（<stdio.h>）
文件打开和关闭：
FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);
int fclose(FILE * stream);
字符输入输出：
int fgetc(FILE *fp);
int fputc(int c, FILE *fp);
getc和putc与这两个函数类似，但通过宏定义实现。通常有下面定义：
#define getchar() getc(stdin)
#define putchar(c) putc(c, stdout)
int ungetc(int c, FILE* stream); 把字符 c 退回流 stream
格式化输入输出：
int scanf(const char *format, ...);
int printf(const char *format, ...);
int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...);
int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...);
int sscanf(char *s, const char *format, ...);
int sprintf(char *s, const char *format, ...);
行式输入输出：
char *fgets(char *buffer, int n, FILE *stream);
int fputs(const char *buffer, FILE *stream);
char *gets(char *s);
int puts(const char *s);
直接输入输出：
size_t fread(void *pointer, size_t size,
size_t num, FILE *stream);
size_t fwrite(const void *pointer, size_t size,
size_t num, FILE *stream);
数学函数（<math.h>）
三角函数：
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三角函数 |
sin |
cos |
tan |
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反三角函数 |
asin |
acos |
atan |
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双曲函数 |
sinh |
cosh |
tanh |
指数和对数函数：
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以e为底的指数函数 |
exp |
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自然对数函数 |
log |
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以10为底的对数函数 |
log10 |
其他函数：
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平方根 |
sqrt |
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绝对值 |
fabs |
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乘幂，第一个参数作为底，第二个是指数 |
double pow(double, double) |
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实数的余数，两个参数分别是被除数和除数 |
double fmod(double, double) |
所有上面未给出类型特征的函数都取一个参数，其参数与返回值都是double类型。
下面函数返回双精度值（包括函数ceil和floor）。在下表里，除其中有特别说明的参数之外，所有函数的其他参数都是double类型。
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函数原型 |
意义解释 |
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ceil(x) |
求出不小于x的最小整数（返回与这个整数对应的double值） |
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floor(x) |
求出不大于x的最大整数（返回与这个整数对应的double值） |
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atan2(y, x) |
求出tan-1(y/x)，其值的范围是[- 派, 派] |
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ldexp(x, int n) |
求出x*( 2n) |
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frexp(x, int *exp) |
把 x分解为y*( 2n)，y是位于区间[1/2,1]里的一个小数，作为函数结果返回，整数 n通过指针*exp返回（应提供一个int变量地址）。当 x为0时这两个结果的值都是0 |
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modf(x, double *ip) |
把x分解为小数部分和整数部分，小数部分作为函数返回值，整数部分通过指针*ip返回。 |
字符处理函数（<ctype.h>）,见下表：
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int isalpha(c) |
c是字母字符 |
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int isdigit(c) |
c是数字字符 |
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int isalnum(c) |
c是字母或数字字符 |
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int isspace(c) |
c是空格、制表符、换行符 |
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int isupper(c) |
c是大写字母 |
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int islower(c) |
c是小写字母 |
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int iscntrl(c) |
c是控制字符 |
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int isprint(c) |
c是可打印字符，包括空格 |
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int isgraph(c) |
c是可打印字符，不包括空格 |
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int isxdigit(c) |
c是十六进制数字字符 |
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int ispunct(c) |
c是标点符号 |
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int tolower(int c) |
当c是大写字母时返回对应小写字母，否则返回c本身 |
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int toupper(int c) |
当c是小写字母时返回对应大写字母，否则返回c本身 |
条件成立时这些函数返回非0值。最后两个转换函数对于非字母参数返回原字符。
字符串函数（<string.h>）
字符串函数
所有字符串函数列在下表里，函数描述采用如下约定：s、t表示 (char *)类型的参数，cs、ct表示(const char*)类型的参数（它们都应表示字符串）。n表示size_t类型的参数（size_t是一个无符号的整数类型），c是整型参数（在函数里转换到 char）：
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函数原型 |
意义解释 |
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size_t strlen(cs) |
求出cs的长度(不包含‘ ’),如strlen(chai)=4 |
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char *strcpy(s,ct) |
把ct复制到s。要求s指定足够大的字符数组 |
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char *strncpy(s,ct,n) |
把ct里的至多n个字符复制到s。要求s指定一个足够大的字符数组。如果ct里的字符不够n个，就在s里填充空字符。 |
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char *strcat(s,ct) |
把ct里的字符复制到s里已有的字符串之后。s应指定一个保存着字符串，而且足够大的字符数组。 |
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char *strncat(s,ct,n) |
把ct里的至多n个字符复制到s里已有的字符串之后。s应指定一个保存着字符串，而且足够大的字符数组。 |
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int strcmp(cs,ct) |
比较字符串cs和ct的大小，在cs大于、等于、小于ct时分别返回正值、0、负值。 |
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int strncmp(cs,ct,n) |
比较字符串cs和ct的大小，至多比较n个字符。在cs大于、等于、小于ct时分别返回正值、0、负值。 |
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char *strchr(cs,c) |
在cs中查寻c并返回c第一个出现的位置，用指向这个位置的指针表示。当cs里没有c时返回值NULL |
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char *strrchr(cs,c) |
在cs中查寻c并返回c最后一个出现的位置，没有时返回NULL |
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size_t strspn(cs,ct) |
由cs起确定一段全由ct里的字符组成的序列，返回其长度 |
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size_t strcspn(cs,ct) |
由cs起确定一段全由非ct里的字符组成的序列，返回其长度 |
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char *strpbrk(cs,ct) |
在cs里查寻ct里的字符，返回第一个满足条件的字符出现的位置，没有时返回NULL |
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char *strstr(cs,ct) |
在cs中查寻串ct（查询子串），返回ct作为cs的子串的第一个出现的位置，ct未出现在cs里时返回NULL |
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char *strerror(n) |
返回与错误编号n相关的错误信息串（指向该错误信息串的指针） |
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char *strtok(s,ct) |
在s中查寻由ct中的字符作为分隔符而形成的单词 |
存储区操作
<string.h>还有一组字符数组操作函数（存储区操作函数），名字都以mem开头，以某种高效方式实 现。在下面原型中，参数s和t的类型是(void *)，cs和ct的类型是(const void *)，n的类型是size_t，c的类型是int（转换为unsigned char）。
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函数原型 |
意义解释 |
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void *memcpy(s,ct,n) |
从ct处复制n个字符到s处，返回s |
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void *memmove(s,ct,n) |
从ct处复制n个字符到s处，返回s，这里的两个段允许重叠 |
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int memcmp(cs,ct,n) |
比较由cs和ct开始的n个字符，返回值定义同strcmp |
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void *memchr(cs,c,n) |
在n个字符的范围内查寻c在cs中的第一次出现，如果找到，返回该位置的指针值，否则返回NULL |
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void *memset(s,c,n) |
将s的前n个字符设置为c，返回s |
功能函数（<stdlib.h>）
随机数函数：
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函数原型 |
意义解释 |
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int rand(void) |
生成一个0到RAND_MAX的随机整数 |
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void srand(unsigned seed) |
用seed为随后的随机数生成设置种子值 |
动态存储分配函数：
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函数原型 |
意义解释 |
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void *calloc(size_t n, size_t size) |
分配一块存储，其中足以存放n个大小为size的对象，并将所有字节用0字符填充。返回该存储块的地址。不能满足时返回NULL |
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void *malloc(size_t size) |
分配一块足以存放大小为size的存储，返回该存储块的地址，不能满足时返回NULL |
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void *realloc(void *p, size_t size) |
将p所指存储块调整为大小size，返回新块的地址。如能满足要求，新块的内容与原块一致；不能满足要求时返回NULL，此时原块不变 |
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void free(void *p) |
释放以前分配的动态存储块 |
几个整数函数
几个简单的整数函数见下表，div_t和ldiv_t是两个预定义结构类型，用于存放整除时得到的商和余数。div_t类型的成分是int类型的quot和rem，ldiv_t类型的成分是long类型的quot和rem。
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函数原型 |
意义解释 |
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int abs(int n) |
求整数的绝对值 |
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long labs(long n) |
求长整数的绝对值 |
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div_t div(int n, int m) |
求n/m，商和余数分别存放到结果结构的对应成员里 |
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ldiv_t ldiv(long n, long m) |
同上，参数为长整数 |
数值转换
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函数原型 |
意义解释 |
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double atof(const char *s) |
由串s构造一个双精度值 |
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int atoi(const char *s) |
由串s构造一个整数值 |
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long atol(const char *s) |
由串s构造一个长整数值 |
执行控制
1）非正常终止函数abort。原型是：
void abort(void);
2）正常终止函数exit。原型是：
void exit(int status);
导致程序按正常方式立即终止。status作为送给执行环境的出口值，0表示成功结束，两个可用的常数为EXIT_SUCCESS，EXIT_FAILURE。
3）正常终止注册函数atexit。原型是：
int atexit(void (*fcn)(void))
可用本函数把一些函数注册为结束动作。被注册函数应当是无参无返回值的函数。注册正常完成时atexit返回值0，否则返回非零值。
与执行环境交互
1）向执行环境传送命令的函数system。原型是：
int system(const char *s);
把串s传递给程序的执行环境要求作为系统命令执行。如以NULL为参数调用，函数返回非0表示环境里有命令解释器。如果s不是NULL，返回值由实现确定。
2）访问执行环境的函数getenv。原型是：
char *getenv(const char *s);
从执行环境中取回与字符串s相关联的环境串。如果找不到就返回NULL。本函数的具体结果由实现确定。在许多执行环境里，可以用这个函数去查看“环境变量”的值。
常用函数bsearch和qsort
1）二分法查找函数bsearch：
void *bsearch(const void *key, const void *base,
size_t n, size_t size,
int (*cmp)(const void *keyval, const void *datum));
函数指针参数cmp的实参应是一个与字符串比较函数strcmp类似的函数，确定排序的顺序，当第一个参数keyval比第二个参数datum大、相等或小时分别返回正、零或负值。
2）快速排序函数qsort：
void qsort(void *base, size_t n, size_t size,
int (*cmp)(const void *, const void *));
qsort对于比较函数cmp的要求与bsearch一样。设有数组base[0],...,base[n-1]，元素大小为size。用qsort可以把这个数组的元素按cmp确定的上升顺序重新排列。
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