C语言变量和库函数

Char       8   -128～127

Unchar     8    0~255 

(signed)int    16   -32768~32767

(signed)short  16   -32768~32767

(signed)long  32   -21474838~21474837

(unsigned)int  16   0~65535

(unsigned)short  16   0~65535

(unsigned)long  32   0~4294967295

Float          32    3.4e-38～3.4e38

Double            1.7e-308～1.7e308

指针的数据类型

定义  含义

Int i; 定义整型变量i。

Int *p;  p为指向整型数据的指针变量。

Int a[n] ; 定义含n个元素的整型数组a。

Int *p[n]; n个指向整型数据的指针变量组成的指针数组P。

Int (*p)[n];p为指向含n个元素的一维整型数组的指针变量。

Int f（）；f为返回整型数的函数。

Int *p();p为返回指针的函数，该指针指向一个整型数据。

Int（*p）（）；p为指向函数的指针变量，该函数返回整型数。

Int**P;  p为指针变量，它指向一个指向整型数据的指针变量。

例 下列定义的含义

int *p[3]; 指针数组。

Int (*p)[3];指向一维数组的指针。

Int *p(int);返回指针的函数。

Int (*p)(int);指向函数的指针，函数返回int型指针。

Int *(*p)(int);函数指针数组，函数返回int型变量。

Int (*p[3])(int);函数指针数组，函数返回int 型变量。

Int *(*p[3])(int);函数指针数组，函数返回int型指针。

1.1 宏定义(1)

宏定义

–普通宏

#define PI (3.1415926)

–带参数的宏

#define max(a,b) ((a)>(b)?(a),(b))

–取消定义

#undefMacroName

为什么要用宏定义

–维护性：有时我们需要将某个特定数据（如某个数据表的大小）在程序中出现的所有实例统统加以修改，我们希望能够只做一个改动就达到目的

#define MAXSIZE 100

–在函数调用的时候会带来重大的系统开销，因此我们有时希望有一个程序块，看上去像一个函数，但却没有函数调用的开销

#define max( a,b) (((a)>=(b))?(a):(b))

–提高程序的易读性：文字比数字要容易理解多，一个好的宏名可以顾名思义。

1.1 宏定义(2)

􀂾宏定义的特点

–宏定义值使用宏名代替一个字符串，不做语法检查

–对程序中用双括号括起来的字符串内部的字符，即使与宏名相同，也不进行替换

􀂾函数调用和宏定义的区别

–函数调用时，先求出实参表达式的值，然后代入形参。而使用带参数的宏只是进行简单的字符替换

–对于函数调用，对实参要进行类型检查，如果实参与形参类型不一致，应进行类型转换，如果无法转换，编译时会出错。但是宏定义不会做类型检查

􀂾宏定义和类型定义的区别

–宏定义不做语法检查，可以把任何字符串定义成类型

#define A integer /* integer不是一个合法的类型*/

–使用宏定义结果有时与预期的不同

#define T1 structstudent*

Typedefstructstudent *T2 ;

T1 a, b; /*相当于structstudent* a, b，b不是结构体指针，与预期的不同*/

T2 a, b;

1.1 宏定义(3)

􀂾使用宏定义需要注意

–不要忽视宏定义中的空格

#define f (x) (x) +1// 实际上是把f 定义成了(x) (x)+1

–对于不带参数的宏，若宏值多于一项，一定要使用括号

•#define MAX (M+N)

–要给每个参数加上括号，否则可能会影响计算的优先级

#define abs(x) (x>=0)?x:-x

z =abs(a+b); /*相当于z= (a+b>=0)?a+b:-a+b

//修改后

#define abs(x) ((x)>=0?(x): -(x)

–尽量用typedef而不是宏定义去定义类型

1.2 条件编译

􀂾条件编译例子

#ifdefBMW

#define SIZE 16

#else

#define SIZE 32

#endif

􀂾条件编译指令

–#ifdef…#else …#endif

–#ifndef…#else …#endif

–#if 1 …#else …#endif

–#if 0 …#else …#endif

􀂾条件编译的应用

–解决头文件重复包含的问题

–在调试时，用条件编译的方式将debug语句加入；

–在修改Bug时候，用条件编译方式引入新的修正，并保留原来的程序；

1.3 文件包含

􀂾头文件包含

–＃include “xxxx.h”

–含义是在编译时将头文件的内容加入到包含文件中。

􀂾头文件包含的方式

–＃include “xxxx.h”

•到本级目录去找。

–＃include

•到系统默认目录和本级目录去找。

􀂾重复包含（重复定义）

–由于头文件包含可以嵌套，那么C文件就有可能包含多次同一个头文件，就可能出现重复定义的问题的

–通过条件编译开关来避免重复包含（重复定义）

•例如

#ifndef__headerfileXXX__

＃define __headerfileXXX__

…

文件内容

…

#endif 

2.1位操作(1)

􀂾基本位操作符

–<<,>>

–如(0x01) << 4 =0x10; (0x80)>> 4 = 0x08

􀂾位操作应用举例

–乘法、除法，例如a*8可以写成a<<3；

–地址计算，例如一个32位的地址装在元素类型是char的数组a[4]中（假设按照从低到高存放），那么计算这个地址的方法为((a[3]<<24)|(a[2]<<16)|(a[1]<<8)|a[0]

􀂾容易出现的问题

–尽量使用无符号变量，避免产生符号错误；

–注意避免发生数据溢出；

2.1位操作(2)

􀂾位运算符例子分析

请分析下面问题的含义。

#define unsigned charUINT1

#define unsigned shortUINT2

#define unsigned longUINT4

问题1：

#defineMC_GET_CHAR(__data__)\

(*((UINT1*)(__data__)))

问题2：

#define MC_GET_SHORT(__data__) \

((UINT2)((((UINT2)(*((UINT1*)(__data__))))<<8 )\

|((UINT2)(*((UINT1*)(__data__)+1)))&0x00ff)))Neusoft Group Ltd. Date: 2006年4月4日星期二 

2.1位操作(3)

问题3：

#defineMC_GET_LONG(__data__)\

((((UINT4)MC_GET_SHORT((__data__)))<<16 )\

|(((UINT4)MC_GET_SHORT(__data__+2))&0x0000ffff))

问题4：

#define MC_GET_3BN(__data__)\

((((UINT4)MC_GET_CHAR((__data__)))<<16 )\

|(((UINT4)MC_GET_SHORT(__data__+1))&0x0000ffff))

C语言常用库函数

•math.h

•stdio.h

•stdlib.h

•malloc.h

•string.h

•assert.h

动态存储分配（malloc.h）

•函数名: malloc 

功能: 内存分配函数

用法: void *malloc(unsigned size); 

程序例: 

#include /* For _MAX_PATH definition */

•#include

#include

void main( void ) 

{ 

char *string; /* Allocate space for a path name */ 

string = malloc( _MAX_PATH ); 

if( string == NULL ) 

printf( "Insufficient memory available\\n" ); 

else{ 

printf( "Memory space allocated for path name\\n" ); free( string ); 

printf( "Memory freed\\n" ); 

} 

} 

动态存储分配（malloc.h）

•函数名: free 

功能: 释放已分配的块

用法: void free(void *ptr); 

程序例: 

#include

#include

#include

int main(void) 

{ 

char *str; 

/* allocate memory for string */ 

str = malloc(10); 

/* copy "Hello" to string */ 

strcpy(str, "Hello"); 

/* display string */ 

printf("String is %s\\n", str); 

/* free memory */ 

free(str); 

return 0; 

}

动态存储分配（malloc.h）

•函数名: realloc

功能:改变已分配内存的大小，ptr为已分配有内存区域的指针，newsize为新的长度，返回分配好的内存指针；

用法: void *realloc(void *ptr,unsigned newsize)

程序例:

#include

#include

#include

void main( void )

{ 

long *buffer; 

size_t size; 

if( (buffer = (long *)malloc( 1000 * sizeof( long ) )) == NULL )

exit( 1 ); 

size = _msize( buffer ); 

printf( "Size of block after malloc of 1000 longs: %u\\n", size ); 

/* Reallocate and show new size: */ 

if( (buffer = realloc( buffer, size + (1000 * sizeof( long )) ))== NULL ) 

exit( 1 ); 

size = _msize( buffer ); 

printf( "Size of block after realloc of 1000 more longs: %u\\n", size ); 

free( buffer ); 

exit( 0 ); 

} 

动态存储分配（malloc.h）

•函数名:calloc

功能:分配nelem个长度为elsize的内存空间并返回所分配内存的指针；

用法: void *calloc( size_t numsize); , size_t 

程序例:

#include

#include

void main( void ) 

{ 

long *buffer; 

buffer = (long *)calloc( 40, sizeof( long ) ); 

if( buffer != NULL ) 

printf( "Allocated 40 long integers\\n" ); 

else 

printf( "Can't allocate memory\\n" ); 

free( buffer ); 

} 

类型转换函数（stdlib.h）

•函数名: atof 

功能: 把字符串转换成双精度数，并返回这个数，错误返回0；

用法: double atof(const char *nptr); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

float f; 

char *str = "12345.67"; 

f = atof(str); 

printf("string = %s float = %f\\n", str, f); 

return 0; 

} 

类型转换函数（stdlib.h）

•函数名: atoi 

功能: 把字符串转换成整型数，并返回这个数，错误返回0；

用法: int atoi(const char *nptr); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

int n; 

char *str = "12345.67"; 

n = atoi(str); 

printf("string = %s integer = %d\\n", str, n); 

return 0; 

} 

类型转换函数（stdlib.h）

•函数名: atol 

功能: 把字符串转换成长整型数，并返回这个数，错误返回0；

用法: long atol(const char *nptr); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

long l; 

char *str = "98765432"; 

l = atol(lstr); 

printf("string = %s integer = %ld\\n", str, l); 

return(0); 

} 

随机数函数（stdlib.h）

•函数名: srand 

功能: 初始化随机数发生器

用法: void srand(unsigned seed); 

程序例: 

#include

#include

#include

int main(void) 

{ 

int i; 

time_t t; 

srand((unsigned) time(&t)); 

printf("Ten random numbers from 0 to 99\\n\\n"); 

for(i=0; i<10; i++)

printf("%d\\n", rand() % 100); 

return 0; 

} 

随机数函数（stdlib.h）

•函数名: rand 

功能: 随机数发生器

用法: void rand(void); 

输入输出函数（stdio.h）

•函数名: fopen 

功能:打开用filename指定的文件，并使其与一个流相联。

用法: FILE *fopen(const char *filename,const char *mode)

使用方式：文件指针名＝fopen（"文件名处理方式"）

＂处理方式＂取：

"rt"打开一个文本文件，只能读。

"wt"生成一个文本文件，只能写。若文件存在则被重写。

"at"打开一个文本文件，只能在文件尾部添加。

"rb"打开一个二进制文件，只能读。

"wb"生成一个二进制文件，只能写。

"ab"打开一个二进制文件，只能在文件尾部添加。

"rt+"打开一个文本文件，可读可写。

"wt+"生成一个文本文件，可读可写。

"at+"打开一个文本文件，可读可添加。

"rb+"打开一个二进制文件，可读可写。

"wb+"生成一个二进制文件，可读可写。

"ab+"打开一个二进制文件，可读可添加。

返回值：指明流的指针(成功时)或NULL(失败时)

注：需先定义FILE *文件指针名；

"文件名"若用argv[1]代替，则可使用命令行形式指定文件名

输入输出函数（stdio.h）

•函数名: fclose 

功能: 关闭一个流

用法: int fclose(FILE *stream); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

FILE *fp; 

char buf[11] = "01234567"; 

/* create a file containing 10 bytes */ 

fp = fopen("DUMMY.FIL", "w"); 

fwrite(&buf, strlen(buf), 1, fp); 

/* close the file */ 

fclose(fp); 

return 0; 

} 

输入输出函数（stdio.h）

•函数名: fread 

功能: 从一个流中读数据

用法: int fread(void *ptr, int size, int nitems, FILE *stream); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

FILE *stream; 

char msg[] = "this is a test"; 

char buf[20]; 

if ((stream = fopen("DUMMY.FIL", "w+"))== NULL)

{

fprintf(stderr,"Cannot open output file.\\n"); 

return 1;

} 

/* write some data to the file */ 

fwrite(msg, strlen(msg)+1, 1, stream);

/* seek to the beginning of the file */ 

fseek(stream, SEEK_SET, 0); 

/* read the data and display it */ 

fread(buf, strlen(msg)+1, 1, stream); 

printf("%s\\n", buf);

fclose(stream); 

return 0; 

} 

输入输出函数（stdio.h）

•函数名: fseek 

功能: 重定位流上的文件指针

用法: int fseek(FILE *stream,long offset,int fromwhere); 

程序例: 

#include

long filesize(FILE *stream); 

int main(void) 

{ 

FILE *stream; 

stream = fopen("MYFILE.TXT", "w+"); 

fprintf(stream, "This is a test"); 

printf("Filesize of MYFILE.TXT is %ld bytes\\n", 

filesize(stream)); 

fclose(stream); 

return 0; 

}

输入输出函数（stdio.h）

•函数名: fwrite 

功能: 写内容到流中

用法: int fwrite(void *ptr, int size, int nitems, 

FILE *stream); 

输入输出函数（stdio.h）

•函数名: sprintf 

功能: 送格式化输出到字符串中

用法: int sprintf(char *string, char *farmat 

[,argument,...]); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

char buffer[80]; 

sprintf(buffer, "An approximation of Pi is %f\\n", 

M_PI); 

puts(buffer); 

return 0; 

} 

存储数组操作函数（memory.h）

•函数名: memcpy 

功能: 从源source中拷贝n个字节到目标destin中

用法: void *memcpy(void *destin, void *source, unsigned n); 

程序例: 

#include

#include

#include

int main(void) 

{ 

char src[] = "******************************"; 

char dest[] = "abcdefghijlkmnopqrstuvwxyz0123456709"; 

char *ptr; 

printf("destination before memcpy: %s\\n", dest); 

ptr = memcpy(dest, src, strlen(src)); 

if (ptr) 

printf("destination after memcpy: %s\\n", dest); 

else 

printf("memcpy failed\\n"); 

return 0; 

} 

存储数组操作函数（memory.h）

•函数名: memset 

功能: 设置s中的所有字节为ch, s数组的大小由n给定

用法: void *memset(void *s, char ch, unsigned n); 

程序例: 

#include

#include

#include

int main(void) 

{ 

char buffer[] = "Hello world\\n"; 

printf("Buffer before memset: %s\\n", buffer); 

memset(buffer, '*', strlen(buffer) -1); 

printf("Buffer after memset: %s\\n", buffer); 

return 0; 

} 

存储数组操作函数（memory.h）

•函数名: memcmp

功能:比较正好是n字节长的两个字符串s1和s2；

用法: int memcmp( const void *buf1, const void *buf2, size_t count)；

程序例:

#include

#include

void main( void ) 

{ 

char first[] = "1234567012345670"; 

char second[] = "1234567012345671"; 

int result; 

result = memcmp( first, second, 19 ); 

if( result < 0 )

printf( "First is less than second.\\n" ); 

else if( result == 0 ) 

printf( "First is equal to second.\\n" ); 

else if( result > 0 )

printf( "First is greater than second.\\n" ); 

result = memcmp( first, second, 20 ); 

if( result < 0 )

printf( "First is less than second.\\n" ); 

else if( result == 0 ) 

printf( "First is equal to second.\\n" ); 

else if( result > 0 )

printf( "First is greater than second.\\n" ); 

} 

字符串函数（string.h）

•函数名: strcpy

功能: 拷贝一个字符串到另一个

用法: char *strcpy(char*destin, char *source); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

char string[10]; 

char *str1 = "abcdefghi"; 

strcpy(string, str1); 

printf("%s\\n", string); 

return 0; 

} 

字符串函数（string.h）

•函数名: strcat 

功能: 字符串拼接函数

用法: char *strcat(char *destin, char *source); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

char destination[25]; 

char *blank = " ", *c = "C++", *Borland = "Borland"; 

strcpy(destination, Borland); 

strcat(destination, blank); 

strcat(destination, c); 

printf("%s\\n", destination); 

return 0; 

} 

字符串函数（string.h）

•函数名: strcmp 

功能: 串比较

用法: int strcmp(char *str1, char *str2); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

char *buf1 = "aaa", *buf2 = "bbb", *buf3 = "ccc"; 

int ptr; 

ptr = strcmp(buf2, buf1); 

if (ptr > 0)

printf("buffer 2 is greater than buffer 1\\n"); 

else 

printf("buffer 2 is less than buffer 1\\n"); 

ptr = strcmp(buf2, buf3); 

if (ptr > 0)

printf("buffer 2 is greater than buffer 3\\n"); 

else 

printf("buffer 2 is less than buffer 3\\n"); 

return 0; 

}

字符串函数（string.h）

•函数名: strcpy 

功能: 串拷贝

用法: char *strcpy(char *str1, char *str2); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

char string[10]; 

char *str1 = "abcdefghi"; 

strcpy(string, str1); 

printf("%s\\n", string); 

return 0; 

} 

数学函数（math.h）

•函数名：abs

•功能：求整数的绝对值

•用法：int abs(int i)

•程序例：

•#include

#include

int main(void) 

{ 

int number = -1234;

printf("number: %d absolute value: %d\\n",number,

abs(number)); 

return 0; 

} 

数学函数（math.h）

•函数名: acos 

功能: 反余弦函数

用法: double acos(double x); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

double result; 

double x = 0.5; 

result = acos(x); 

printf("The arc cosine of %lf is %lf\\n", x, result); 

return 0; 

} 

数学函数（math.h）

•函数名: asin 

功能: 反正弦函数

用法: double asin(double x); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

double result; 

double x = 0.5; 

result = asin(x); 

printf("The arc sin of %lf is %lf\\n", x, result); 

return(0); 

} 

数学函数（math.h）

•函数名: atan 

功能: 反正切函数

用法: double atan(double x); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

double result; 

double x = 0.5; 

result = atan(x); 

printf("The arc tangent of %lf is %lf\\n",x,result); 

return(0); 

} 

数学函数（math.h）

•函数名: atan2 

功能: 计算Y/X的反正切值

用法: double atan2(double y, double x); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

double result; 

double x = 90.0, y = 45.0; 

result = atan2(y,x); 

printf("The arc tangent ratio of %lf is %lf\\n",(y/ 

x),result);

return 0; 

} 

数学函数（math.h）

•函数名: fmod 

功能: 计算x对y的模, 即x/y的余数

用法: double fmod(double x, double y); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

double x = 5.0, y = 2.0; 

double result;

result = fmod(x,y); 

printf("The remainder of (%lf / %lf) is %lf\\n", x, y, 

result); 

return 0; 

} 

数学函数（math.h）

•函数名: sqrt 

功能: 计算平方根

用法: double sqrt(double x); 

程序例: 

#include

#include

int main(void) 

{ 

double x = 4.0, result; 

result = sqrt(x); 

printf("The square root of %lf is %lf\\n",x,result); 

return 0; 

} 

诊断函数（assert.h）

•函数名: assert 

功能: 测试一个条件并可能使程序终止

用法: void assert(int test); 

程序例: 

#include

#include

#include

struct ITEM { 

int key; 

int value; 

};

void additem(struct ITEM *itemptr) 

{ 

assert(itemptr != NULL);

} 

int main(void) 

{ 

additem(NULL); 

return 0; 

}