《C語言庫函數(shù)》課件

《C語言庫函數(shù)》C語言庫函數(shù)是預(yù)先編寫好的代碼，提供多種功能，簡化程序開發(fā)。它們包括標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出、字符串操作、內(nèi)存管理、數(shù)學(xué)運算等。課程介紹介紹C語言庫函數(shù)的基本概念和作用。涵蓋常用庫函數(shù)的頭文件和功能。通過實例演示庫函數(shù)的使用方法和技巧。提升代碼編寫效率和代碼質(zhì)量。C語言庫函數(shù)概述豐富的功能C語言庫函數(shù)提供豐富的功能，可以簡化編程，提高代碼效率。例如，字符串處理、數(shù)學(xué)計算、文件操作等等。代碼復(fù)用庫函數(shù)是經(jīng)過測試和優(yōu)化的代碼，可供多個程序重復(fù)使用。無需重復(fù)編寫相同的功能代碼，節(jié)省開發(fā)時間和精力。stdio.h頭文件常用函數(shù)1輸入/輸出stdio.h提供了標(biāo)準(zhǔn)輸入、輸出和錯誤流的函數(shù)。2文件操作您可以使用該頭文件中的函數(shù)打開、讀取和寫入文件。3格式化這些函數(shù)允許您以特定的格式顯示數(shù)據(jù)。4字符串操作stdio.h包含一些函數(shù)用于處理字符串，例如fgets()和fputs()。scanf()和printf()函數(shù)輸入函數(shù)scanf()函數(shù)用于從標(biāo)準(zhǔn)輸入流（通常是鍵盤）讀取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲到指定的變量中。格式化輸出printf()函數(shù)用于向標(biāo)準(zhǔn)輸出流（通常是屏幕）輸出數(shù)據(jù)，并可以按照指定的格式進(jìn)行輸出。格式控制符兩個函數(shù)都使用格式控制符來指定數(shù)據(jù)類型和輸出格式，例如%d用于整型，%f用于浮點型。靈活使用scanf()和printf()函數(shù)是C語言中最常用的輸入輸出函數(shù)，它們提供了靈活的數(shù)據(jù)輸入輸出功能。fopen()和fclose()函數(shù)文件打開fopen()函數(shù)用于打開一個文件，并返回一個指向該文件的指針。該指針可以用來訪問文件的內(nèi)容，進(jìn)行讀寫操作。文件關(guān)閉fclose()函數(shù)用于關(guān)閉一個文件，釋放與該文件關(guān)聯(lián)的資源。使用完文件后，應(yīng)及時調(diào)用fclose()函數(shù)關(guān)閉文件。fread()和fwrite()函數(shù)二進(jìn)制文件讀寫fread()函數(shù)從文件讀取數(shù)據(jù)，fwrite()函數(shù)向文件寫入數(shù)據(jù)，它們都以二進(jìn)制方式操作文件，無需考慮字符編碼。數(shù)據(jù)塊讀寫fread()和fwrite()函數(shù)一次讀取或?qū)懭胍粋€數(shù)據(jù)塊，可以提高讀寫效率，適用于處理大量數(shù)據(jù)的情況。靈活的數(shù)據(jù)類型這兩個函數(shù)可以讀取或?qū)懭敫鞣N數(shù)據(jù)類型，包括字符、整數(shù)、浮點數(shù)、結(jié)構(gòu)體等，方便處理不同類型的數(shù)據(jù)。錯誤處理fread()和fwrite()函數(shù)會返回實際讀取或?qū)懭氲淖止?jié)數(shù)，以便程序員判斷是否成功，并進(jìn)行錯誤處理。fgets()和fputs()函數(shù)fgets()函數(shù)從輸入流中讀取一行文本，包括換行符。如果遇到文件結(jié)束符或讀取到指定數(shù)量的字符，則停止讀取。fputs()函數(shù)將字符串寫入輸出流?？梢灾付▽懭氲淖址L度，也可以寫入整個字符串。fprintf()和fscanf()函數(shù)格式化輸出fprintf()函數(shù)將格式化的數(shù)據(jù)輸出到指定的文件流中，例如標(biāo)準(zhǔn)輸出流stdout或文件流。格式化輸入fscanf()函數(shù)從指定的文件流中讀取格式化的數(shù)據(jù)，并存儲到指定的變量中。ctype.h頭文件常用函數(shù)字符分類函數(shù)isalpha()、isdigit()、isalnum()等函數(shù)用于判斷字符類型。字符轉(zhuǎn)換函數(shù)toupper()、tolower()等函數(shù)用于將字符轉(zhuǎn)換為大寫或小寫。其他函數(shù)iscntrl()、isprint()等函數(shù)用于判斷字符的控制字符、可打印字符等。isalpha()和isdigit()函數(shù)1isalpha()函數(shù)判斷字符是否為字母，是字母則返回非零值，否則返回0。2isdigit()函數(shù)判斷字符是否為數(shù)字，是數(shù)字則返回非零值，否則返回0。3示例isalpha('A')返回非零值，isdigit('5')返回非零值。toupper()和tolower()函數(shù)11.大寫字母轉(zhuǎn)換toupper()函數(shù)將小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母，例如：toupper('a')返回'A'。22.小寫字母轉(zhuǎn)換tolower()函數(shù)將大寫字母轉(zhuǎn)換為小寫字母，例如：tolower('A')返回'a'。33.非字母字符這兩個函數(shù)對非字母字符沒有影響，直接返回原始字符。44.應(yīng)用場景在輸入驗證、字符串處理、密碼加密等場景中，這兩個函數(shù)非常有用。math.h頭文件常用函數(shù)平方根函數(shù)sqrt()函數(shù)用于計算一個數(shù)的平方根。冪函數(shù)pow()函數(shù)用于計算一個數(shù)的指定次冪。三角函數(shù)sin()、cos()和tan()函數(shù)用于計算三角函數(shù)值。常量PIM_PI常量表示圓周率π的值。pow()和sqrt()函數(shù)pow()函數(shù)用于計算一個數(shù)的n次冪，返回double類型結(jié)果。語法：doublepow(doublex,doubley)sqrt()函數(shù)用于計算一個數(shù)的平方根，返回double類型結(jié)果。語法：doublesqrt(doublex)sin()和cos()函數(shù)三角函數(shù)計算sin()函數(shù)用于計算一個角度的正弦值，而cos()函數(shù)用于計算一個角度的余弦值。參數(shù)和返回值這兩個函數(shù)都接受一個double類型的參數(shù)，表示角度值（以弧度為單位），并返回一個double類型的返回值，表示計算結(jié)果。應(yīng)用場景sin()和cos()函數(shù)在數(shù)學(xué)、物理學(xué)、工程學(xué)等領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用，例如計算三角形邊長、波形分析等。stdlib.h頭文件常用函數(shù)atoi()和atof()函數(shù)atoi()函數(shù)將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)。atof()函數(shù)將字符串轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)。atoi()函數(shù)適用于將數(shù)字字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)值。atof()函數(shù)適用于將數(shù)字字符串轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)值。rand()和srand()函數(shù)rand()函數(shù)生成一個隨機(jī)數(shù)。srand()函數(shù)設(shè)置隨機(jī)數(shù)生成器的種子。rand()函數(shù)使用線性同余發(fā)生器生成偽隨機(jī)數(shù)序列。srand()函數(shù)使用一個種子值來初始化隨機(jī)數(shù)生成器。atoi()和atof()函數(shù)atoi()函數(shù)將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)。函數(shù)原型：intatoi(constchar*str)。輸入字符串必須是合法的數(shù)字，否則返回0。atof()函數(shù)將字符串轉(zhuǎn)換為浮點數(shù)。函數(shù)原型：doubleatof(constchar*str)。輸入字符串必須是合法的浮點數(shù)，否則返回0.0。rand()和srand()函數(shù)rand()函數(shù)rand()函數(shù)用于生成隨機(jī)數(shù)，它返回一個介于0和RAND_MAX之間的隨機(jī)整數(shù)。srand()函數(shù)srand()函數(shù)用于初始化隨機(jī)數(shù)生成器的種子，種子值不同，生成的隨機(jī)數(shù)序列也不同。種子值種子值通常由時間戳或其他隨機(jī)值確定，確保每次運行程序時都能生成不同的隨機(jī)數(shù)序列。string.h頭文件常用函數(shù)strlen()計算字符串長度。strcmp()比較兩個字符串。strcpy()復(fù)制字符串。strcat()連接兩個字符串。strlen()和strcmp()函數(shù)strlen()函數(shù)計算字符串的長度，返回字符數(shù)量。函數(shù)原型：size_tstrlen(constchar*str);參數(shù)：指向字符串的指針返回值：字符串長度（不包含結(jié)束符'\0'）strcmp()函數(shù)比較兩個字符串，并返回比較結(jié)果。函數(shù)原型：intstrcmp(constchar*str1,constchar*str2);參數(shù)：指向字符串1的指針，指向字符串2的指針返回值：若str1小于str2，則返回值小于0；若str1等于str2，則返回值為0；若str1大于str2，則返回值大于0strcpy()和strcat()函數(shù)1字符串復(fù)制strcpy()函數(shù)用于將一個字符串復(fù)制到另一個字符串。2字符串連接strcat()函數(shù)用于將一個字符串連接到另一個字符串的末尾。3參數(shù)類型這兩個函數(shù)都接受兩個字符串指針作為參數(shù)。4返回值這兩個函數(shù)都返回指向目標(biāo)字符串的指針。time.h頭文件常用函數(shù)時間獲取time()函數(shù)用于獲取當(dāng)前時間，以秒為單位。時間測量clock()函數(shù)用于測量程序運行時間，以時鐘周期為單位。時間轉(zhuǎn)換localtime()函數(shù)將時間戳轉(zhuǎn)換為本地時間結(jié)構(gòu)，strftime()函數(shù)用于格式化時間。time()和clock()函數(shù)time()函數(shù)獲取當(dāng)前時間，以秒為單位。返回自Unix紀(jì)元(1970年1月1日00:00:00UTC)起的秒數(shù)。常用于計算程序運行時間、生成隨機(jī)數(shù)等。clock()函數(shù)獲取程序運行時間，以時鐘滴答為單位。返回自程序啟動以來已過的時間，以時鐘滴答數(shù)表示。常用于性能分析、測試效率等。localtime()和strftime()函數(shù)11.localtime()函數(shù)將時間戳轉(zhuǎn)換為本地時間結(jié)構(gòu)體。22.strftime()函數(shù)將時間結(jié)構(gòu)體格式化為字符串。33.參數(shù)兩個函數(shù)都使用structtm結(jié)構(gòu)體，其中包含了日期和時間信息。44.應(yīng)用常用于獲取和顯示系統(tǒng)時間，例如在日志記錄和計時器中。errno.h頭文件常用函數(shù)perror()函數(shù)perror()函數(shù)用于輸出錯誤信息。它將根據(jù)errno的值顯示對應(yīng)的錯誤信息。errno是全局變量，它包含了最近一次系統(tǒng)調(diào)用失敗的原因。errno變量errno是一個整型變量，它存儲著最近一次系統(tǒng)調(diào)用失敗的原因。每個錯誤都有一個特定的errno值，開發(fā)者可以根據(jù)errno的值來判斷錯誤類型并進(jìn)行處理。perror()和errno變量錯誤提示perror()函數(shù)用于將errno值轉(zhuǎn)換為可讀的錯誤消息，幫助程序員更好地理解并解決代碼中的錯誤。錯誤代碼errno是一個全局變量，存儲系統(tǒng)調(diào)用或庫函數(shù)調(diào)用失敗時返回的錯誤代碼，為程序員提供更詳細(xì)的錯誤信息。調(diào)試工具通過perror()和errno變量，程序員能夠更有效地定位并解決代碼中的錯誤，提高程序的穩(wěn)定性和可靠性。庫函數(shù)調(diào)用注意事項庫函數(shù)的作用域C語言庫函數(shù)的作用域是全局的，可以在程序的任何地方調(diào)用。庫函數(shù)的返回值大部分庫函數(shù)都有返回值，需要注意返回值的類型和意義，根據(jù)返回值判斷函數(shù)的執(zhí)行結(jié)果。庫函數(shù)的參數(shù)類型調(diào)用庫函數(shù)時，需要注意參數(shù)類型，傳遞正確類型的參數(shù)，避免錯誤。庫函數(shù)的錯誤處理部分庫函數(shù)可能會出現(xiàn)錯誤，例如文件打開失敗或內(nèi)存分配失敗，需要進(jìn)行錯誤處理。庫函數(shù)的自定義實現(xiàn)代碼復(fù)用庫函數(shù)提供可重用的代碼，避免重復(fù)編寫。代碼模塊化庫函數(shù)將復(fù)雜功能封裝成獨立的模塊，提高代碼組織性