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C 標準庫 -?

簡介

庫變量

庫宏

實例

C 標準庫 -?

簡介

庫變量

庫宏

庫函數

實例

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C 標準庫 -?<stddef.h>

簡介

<stdio.h> 是 C 語言中的一個標準庫，它提供了一些常用的函數和類型定義，用于處理與大小相關的操作。

庫變量

在 <stddef.h> 中定義的類型有：

1. size_t：無符號整數類型，用于表示對象的大小。
2. ptrdiff_t：有符號整數類型，用于表示兩個指針之間的差值。
3. wchar_t：寬字符類型，在處理寬字符時使用。

這些類型在 C 語言中經常被用于標準庫函數中，以提供對大小、指針操作和寬字符的支持。

庫宏

<stddef.h> 頭文件中定義了一些常用的宏。

1. NULL：空指針常量的值。
2. offsetof(type, member-designator)：生成一個類型為 size_t 的整型常量，它表示結構體成員相對于結構體起始位置的字節偏移量。其中，type 表示結構體類型，member-designator 表示結構體成員的標識符。

值得注意的是，offsetof 宏只能用于標準數據類型中的結構體和聯合體，不能用于位域。使用時應該遵循 C 語言的規范，同時需要注意不同編譯器可能對其實現方式存在差異。

實例

#include <stdio.h>
#include <stddef.h>int main() {int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};size_t size = sizeof(arr); // 計算數組 arr 的大小ptrdiff_t diff = &arr[5] - &arr[0]; // 計算指針差值printf("數組 arr 的大小為 %zu\n", size); // 使用 %zu 輸出 size_t 類型printf("&arr[5] - &arr[0] 的差值為 %td\n", diff); // 使用 %td 輸出 ptrdiff_t 類型struct Person {char name[20];int age;double height;};size_t offset = offsetof(struct Person, age); // 計算結構體成員偏移量printf("結構體成員 age 在結構體中的偏移量為 %zu\n", offset); // 使用 %zu 輸出 size_t 類型return 0;
}

在這個示例中，我們首先定義了一個整型數組 arr，然后使用 sizeof 計算了數組的大小，并使用 & 運算符獲取了數組中兩個元素的地址，用于計算指針差值。接著我們定義了一個名為 Person 的結構體，使用 offsetof 宏計算了結構體成員 age 相對于結構體起始位置的偏移量，并將結果輸出到屏幕上。最后返回 0 表示程序正常結束。

值得注意的是，在使用 size_t 和 ptrdiff_t 類型時，我們分別使用了 %zu 和 %td 作為格式化輸出的占位符。這是因為 size_t 是無符號整數類型，而 ptrdiff_t 是有符號整數類型，它們的輸出格式與普通的整型類型不同。

讓我們編譯并運行上面的程序，這將產生以下結果：

數組 arr 的大小為 40
&arr[5] - &arr[0] 的差值為 5
結構體成員 age 在結構體中的偏移量為 20

C 標準庫 -?<stdio.h>

簡介

<stdio.h> 是 C 標準庫中的頭文件，它定義了與輸入和輸出相關的變量類型、宏和函數。這個頭文件提供了對標準輸入、標準輸出和文件操作的支持。

庫變量

1. size_t：這是一種無符號整數類型，用于表示對象的大小。通常用于 sizeof 運算符的結果。例如，可以使用 size_t 來表示數組的大小或緩沖區的長度。

2. FILE：這是一個結構體類型，用于表示文件流的信息。它包含了操作文件所需的所有信息，如文件指針、文件狀態標志、讀寫位置等。通過使用 FILE 類型的指針，我們可以打開、關閉、讀取和寫入文件。

3. fpos_t：這是一種類型，用于存儲文件中任意位置的信息。它可以表示文件中的任何偏移量。fpos_t 類型的變量通常與 fseek 和 fgetpos 等函數一起使用，用于在文件中進行定位和操作。

庫宏

下面是頭文件 stdio.h 中定義的宏：

1. NULL：這是一個空指針常量的值。通常用于初始化指針變量，以表示它們不指向任何有效的內存地址。

2. _IOFBF、_IOLBF 和 _IONBF：這些宏用于 setvbuf 函數的第三個參數，用于設置文件的緩沖類型。_IOFBF 表示全緩沖，_IOLBF 表示行緩沖，_IONBF 表示無緩沖。

3. BUFSIZ：這是一個整數值，代表了 setbuf 函數使用的緩沖區大小。對于標準 I/O 庫而言，這通常是一個較大的數值（如 512 或 1024），以便提高讀寫效率。

4. EOF：這是一個負整數值，用于表示已經到達文件結束或讀寫操作失敗的情況。在標準輸入輸出函數中，當遇到文件結束或錯誤時，它們會返回 EOF。

5. FOPEN_MAX：這是一個整數值，代表了系統可以同時打開的文件數量。通常情況下，它的值是一個較大的數值（如 256 或更多）。

6. FILENAME_MAX：這是一個整數值，代表了字符數組可以存儲的文件名的最大長度。如果實現沒有任何限制，則該值應為推薦的最大值。

7. L_tmpnam：這是一個整數值，代表了字符數組可以存儲的由 tmpnam 函數創建的臨時文件名的最大長度。

8. SEEK_CUR、SEEK_END 和 SEEK_SET：這些宏用于在 fseek 函數中進行文件定位。它們分別表示當前位置、文件尾和文件開頭。

9. TMP_MAX：這是一個整數值，代表了 tmpnam 函數可生成的獨特文件名的最大數量。

10. stderr、stdin 和 stdout：這些宏是指向 FILE 類型的指針，分別對應于標準錯誤、標準輸入和標準輸出流。它們通常被用作默認的文件指針，以方便進行輸入輸出操作。

庫函數

下面是頭文件 stdio.h 中定義的函數：

為了更好地理解函數，請按照下面的序列學習這些函數，因為第一個函數中創建的文件會在后續的函數中使用到。

序號	函數 & 描述
1	int fclose(FILE *stream) 關閉流 stream。刷新所有的緩沖區。
2	void clearerr(FILE *stream) 清除給定流 stream 的文件結束和錯誤標識符。
3	int feof(FILE *stream) 測試給定流 stream 的文件結束標識符。
4	int ferror(FILE *stream) 測試給定流 stream 的錯誤標識符。
5	int fflush(FILE *stream) 刷新流 stream 的輸出緩沖區。
6	int fgetpos(FILE *stream, fpos_t *pos) 獲取流 stream 的當前文件位置，并把它寫入到 pos。
7	FILE *fopen(const char *filename, const char *mode) 使用給定的模式 mode 打開 filename 所指向的文件。
8	size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream) 從給定流 stream 讀取數據到 ptr 所指向的數組中。
9	FILE *freopen(const char *filename, const char *mode, FILE *stream) 把一個新的文件名 filename 與給定的打開的流 stream 關聯，同時關閉流中的舊文件。
10	int fseek(FILE *stream, long int offset, int whence) 設置流 stream 的文件位置為給定的偏移 offset，參數?offset?意味著從給定的?whence?位置查找的字節數。
11	int fsetpos(FILE *stream, const fpos_t *pos) 設置給定流 stream 的文件位置為給定的位置。參數?pos?是由函數 fgetpos 給定的位置。
12	long int ftell(FILE *stream) 返回給定流 stream 的當前文件位置。
13	size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream) 把 ptr 所指向的數組中的數據寫入到給定流 stream 中。
14	int remove(const char *filename) 刪除給定的文件名 filename，以便它不再被訪問。
15	int rename(const char *old_filename, const char *new_filename) 把 old_filename 所指向的文件名改為 new_filename。
16	void rewind(FILE *stream) 設置文件位置為給定流 stream 的文件的開頭。
17	void setbuf(FILE *stream, char *buffer) 定義流 stream 應如何緩沖。
18	int setvbuf(FILE *stream, char *buffer, int mode, size_t size) 另一個定義流 stream 應如何緩沖的函數。
19	FILE *tmpfile(void) 以二進制更新模式(wb+)創建臨時文件。
20	char *tmpnam(char *str) 生成并返回一個有效的臨時文件名，該文件名之前是不存在的。
21	int fprintf(FILE *stream, const char *format, ...) 發送格式化輸出到流 stream 中。
22	int printf(const char *format, ...) 發送格式化輸出到標準輸出 stdout。
23	int sprintf(char *str, const char *format, ...) 發送格式化輸出到字符串。
24	int vfprintf(FILE *stream, const char *format, va_list arg) 使用參數列表發送格式化輸出到流 stream 中。
25	int vprintf(const char *format, va_list arg) 使用參數列表發送格式化輸出到標準輸出 stdout。
26	int vsprintf(char *str, const char *format, va_list arg) 使用參數列表發送格式化輸出到字符串。
27	int fscanf(FILE *stream, const char *format, ...) 從流 stream 讀取格式化輸入。
28	int scanf(const char *format, ...) 從標準輸入 stdin 讀取格式化輸入。
29	int sscanf(const char *str, const char *format, ...) 從字符串讀取格式化輸入。
30	int fgetc(FILE *stream) 從指定的流 stream 獲取下一個字符（一個無符號字符），并把位置標識符往前移動。
31	char *fgets(char *str, int n, FILE *stream) 從指定的流 stream 讀取一行，并把它存儲在 str 所指向的字符串內。當讀取?(n-1)?個字符時，或者讀取到換行符時，或者到達文件末尾時，它會停止，具體視情況而定。
32	int fputc(int char, FILE *stream) 把參數 char 指定的字符（一個無符號字符）寫入到指定的流 stream 中，并把位置標識符往前移動。
33	int fputs(const char *str, FILE *stream) 把字符串寫入到指定的流 stream 中，但不包括空字符。
34	int getc(FILE *stream) 從指定的流 stream 獲取下一個字符（一個無符號字符），并把位置標識符往前移動。
35	int getchar(void) 從標準輸入 stdin 獲取一個字符（一個無符號字符）。
36	char *gets(char *str) 從標準輸入 stdin 讀取一行，并把它存儲在 str 所指向的字符串中。當讀取到換行符時，或者到達文件末尾時，它會停止，具體視情況而定。
37	int putc(int char, FILE *stream) 把參數 char 指定的字符（一個無符號字符）寫入到指定的流 stream 中，并把位置標識符往前移動。
38	int putchar(int char) 把參數 char 指定的字符（一個無符號字符）寫入到標準輸出 stdout 中。
39	int puts(const char *str) 把一個字符串寫入到標準輸出 stdout，直到空字符，但不包括空字符。換行符會被追加到輸出中。
40	int ungetc(int char, FILE *stream) 把字符 char（一個無符號字符）推入到指定的流 stream 中，以便它是下一個被讀取到的字符。
41	void perror(const char *str) 把一個描述性錯誤消息輸出到標準錯誤 stderr。首先輸出字符串 str，后跟一個冒號，然后是一個空格。
42	int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...) 格式字符串到 str 中。

實例

#include <stdio.h>int main() {FILE *file;char buffer[100];// 打開文件以供讀取file = fopen("D://example.txt", "r");if (file == NULL) {printf("無法打開文件\n");return 1;}// 從文件讀取數據并輸出到控制臺while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file)) {printf("%s", buffer);}// 關閉文件fclose(file);return 0;
}

這個示例演示了如何使用fopen函數打開一個文件，并使用fgets函數從文件中逐行讀取數據存儲到緩沖區中，然后使用printf函數將數據輸出到控制臺。最后，使用fclose函數關閉文件。

請注意，示例中假設當前目錄下存在名為"example.txt"的文本文件，并且該文件可讀。如果文件不存在或無法讀取，程序將打印一條錯誤消息。