第14講常用系統(tǒng)函數(shù)

1、北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 第第14講講 常用系統(tǒng)函數(shù)常用系統(tǒng)函數(shù) n內(nèi)容內(nèi)容 系統(tǒng)函數(shù)概述系統(tǒng)函數(shù)概述 數(shù)學(xué)函數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù) 字符串函數(shù)字符串函數(shù) 動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù) 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 系統(tǒng)函數(shù)概述系統(tǒng)函數(shù)概述 n函數(shù)是構(gòu)成函數(shù)是構(gòu)成C語言的基本模塊。語言的基本模塊。 n函數(shù)可以被重復(fù)使用。函數(shù)可以被重復(fù)使用。 nC語言標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了大量的系統(tǒng)函數(shù)。語言標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了大量的系統(tǒng)函數(shù)。 n程序中許多必不可少的功能要由系統(tǒng)函數(shù)程序中許多必不可少的功能要由系統(tǒng)函數(shù) 實現(xiàn)。如格式化輸入和輸出實現(xiàn)。如格式化輸入和輸出 (如何寫？如何寫？)。 n學(xué)習(xí)使用系統(tǒng)函數(shù)是學(xué)習(xí)使用系統(tǒng)函數(shù)是C語言學(xué)習(xí)的重要任

2、語言學(xué)習(xí)的重要任 務(wù)。務(wù)。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 系統(tǒng)函數(shù)概述系統(tǒng)函數(shù)概述 n由于系統(tǒng)函數(shù)定義在系統(tǒng)文件中，在我們由于系統(tǒng)函數(shù)定義在系統(tǒng)文件中，在我們 的代碼中沒有申明。的代碼中沒有申明。 n如果要編譯通過，要申明這些函數(shù)的原型。如果要編譯通過，要申明這些函數(shù)的原型。 n用用#include 可以讓我們的代碼不需要定義復(fù)雜的系統(tǒng)可以讓我們的代碼不需要定義復(fù)雜的系統(tǒng) 函數(shù)原型就能使用這些函數(shù)函數(shù)原型就能使用這些函數(shù) 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 數(shù)學(xué)函數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù) n主要用來計算三角函數(shù)值、指數(shù)、對主要用來計算三角函數(shù)值、指數(shù)、對 數(shù)、乘方、開方、舍入或取絕對值。數(shù)、乘方、開方、舍入或取絕對值。 n需要在

3、程序文件開頭，寫：需要在程序文件開頭，寫： #include n共同點：參數(shù)和返回值類型都是共同點：參數(shù)和返回值類型都是 double。一般只有一個參數(shù)。一般只有一個參數(shù)。(P186) 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 數(shù)學(xué)函數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù) n三角函數(shù)：三角函數(shù)：sin, cos, tan, asin, acos, atan； n開平方：開平方：sqrt n乘方：乘方：double pow(double x, double y); (返回返回x的的y次方，故有兩個參數(shù)次方，故有兩個參數(shù)) n指數(shù)：指數(shù)：exp, exp2, exp10 n對數(shù)：對數(shù)：log, log2, log10 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 數(shù)學(xué)

4、函數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù) n取絕對值：取絕對值：fabs n舍入：舍入：ceil, floor, round, trunc 例例19-1：編寫一個程序，輸入一個浮點：編寫一個程序，輸入一個浮點 數(shù)，然后計算該數(shù)用各種舍入方法得數(shù)，然后計算該數(shù)用各種舍入方法得 到的結(jié)果，并顯示出來。到的結(jié)果，并顯示出來。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 #include #include /使用數(shù)學(xué)函數(shù)必須包括此行 int main(void) double x; printf(請輸入要計算的浮點數(shù):); scanf(%lf, printf(ceil(x) = %f;n, ceil(x); printf(floor(x) = %f;

5、n, floor(x); printf(round(x) = %f;n, round(x); printf(trunc(x) = %f;n, trunc(x); return 0; 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 字符串函數(shù)字符串函數(shù) n常用的可以分為三類：常用的可以分為三類： 字符串處理：合并、拷貝、部分拷貝、字符串處理：合并、拷貝、部分拷貝、 求字符串長度、查找字符等。求字符串長度、查找字符等。 輸入輸入/輸出輸出 字符串轉(zhuǎn)換字符串轉(zhuǎn)換(為其他類型為其他類型) 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 字符串函數(shù)字符串函數(shù) n字符串處理函數(shù)中，普遍使用字符指針做參數(shù)或字符串處理函數(shù)中，普遍使用字符指針做參數(shù)或 者返回值

6、。者返回值。 n字符串處理函數(shù)：表字符串處理函數(shù)：表19-2(P188) n必須有：必須有： #include 例例19-2 編寫一個程序，驗證編寫一個程序，驗證strlen、strcpy、 strncpy、strcat、strcmp等函數(shù)的功能。等函數(shù)的功能。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 #include #include int main(void) char str120 = abcdefg, str20 = abcdefg; char *str2 = hijklmn; printf(str1 is: %sn, str1); printf(str2 is: %sn, str2); printf

7、(strlen(str1): %dn, strlen(str1); printf(strcmp(str1, str2): %dn, strcmp(str1, str2); printf(or strncmp(str1, str2, 4): %dn, strncmp(str1, str2, 4); strcpy(str1,str2); printf(after strcpy(str1, str2), str1 is: %sn, str1); strcpy(str1, str); /恢復(fù)str1原值以便比較 strncpy(str1, str2,3); printf(or after strncp

8、y(str1, str2, 3), str1 is: %sn, str1); strcpy(str1, str);/恢復(fù)str1原值以便比較 strcat(str1, str2); printf(after strcat(str1, str2), str1 is: %sn, str1); strcpy(str1, str);/恢復(fù)str1原值以便比較 strncat(str1, str2, 3); printf(or after strncat(str1, str2, 3), str1 is: %sn, str1); return 0; 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 字符串函數(shù)字符串函數(shù) n字符串輸入

9、字符串輸入/輸出函數(shù)：輸出函數(shù)：gets, puts n類似的，字符輸入類似的，字符輸入/輸出函數(shù)：輸出函數(shù)： getc, putc, getchar, putchar (參考參考P319附錄附錄D) n必須包含：必須包含： #include 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 字符串函數(shù)字符串函數(shù) n字符串轉(zhuǎn)換函數(shù)：字符串轉(zhuǎn)換函數(shù)：atoi, atof, atol n必須包含：必須包含： #include 例例19-3 編寫一個加法器，從命令行獲編寫一個加法器，從命令行獲 取兩個數(shù)，將它們相加的結(jié)果顯示出取兩個數(shù)，將它們相加的結(jié)果顯示出 來。來。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 #include #include

10、int main(int argc, char *args) if(argc = 3) double x = atof(args1); double y = atof(args2); printf(%f + %f = %f n, x, y, x + y); else printf(請在命令行輸入兩個數(shù)值參數(shù)！); return 0; 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù) n在在C語言程序中，申明一個變量或者數(shù)語言程序中，申明一個變量或者數(shù) 組，程序執(zhí)行時就會自動分配相應(yīng)的組，程序執(zhí)行時就會自動分配相應(yīng)的 內(nèi)存。例如：內(nèi)存。例如： int age; /自動為自動為age分配內(nèi)存

11、分配內(nèi)存 scanf(“%d”, 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù) int getAge() int age; printf(“Input your age:”); scanf(“%d”, return age; int getAge() int age, *pAge; pAge = scanf(“%d”, pAge); return *pAge; 程序自動為age變量分配存儲單元，在函數(shù)結(jié)束時，自動釋 放分配的內(nèi)存 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù) nC語言系統(tǒng)函數(shù)語言系統(tǒng)函數(shù) 中，有一類函數(shù)中，有一類函數(shù) 可以動態(tài)分配一可以動態(tài)分配一 塊內(nèi)存，并

12、返回塊內(nèi)存，并返回 內(nèi)存塊的首地址。內(nèi)存塊的首地址。 n上面代碼可改為：上面代碼可改為： int getAge() int *pAge; pAge = (int *)malloc(4); printf(“Input your age:”); scanf(“%d”, pAge); return *pAge; 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù) n代碼中，代碼中，malloc函數(shù)為系統(tǒng)函數(shù)函數(shù)為系統(tǒng)函數(shù) n該函數(shù)分配一塊指定大小的內(nèi)存，并返回首地址該函數(shù)分配一塊指定大小的內(nèi)存，并返回首地址 n類似的還有類似的還有calloc函數(shù)函數(shù)(p191見表見表19-5) n用以上兩個函數(shù)

13、分配的內(nèi)存，不能在程序執(zhí)行到用以上兩個函數(shù)分配的內(nèi)存，不能在程序執(zhí)行到 離開代碼塊（變量的有效范圍）時自動釋放離開代碼塊（變量的有效范圍）時自動釋放 nfree函數(shù)用來人工釋放用上述函數(shù)動態(tài)分配的內(nèi)函數(shù)用來人工釋放用上述函數(shù)動態(tài)分配的內(nèi) 存存 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù) n此外，此外，realloc函數(shù)相當(dāng)于先調(diào)用函數(shù)相當(dāng)于先調(diào)用free函數(shù)，函數(shù)， 再調(diào)用再調(diào)用malloc函數(shù)函數(shù) n必須包含：必須包含： #include n上述分配內(nèi)存的函數(shù)的返回值為上述分配內(nèi)存的函數(shù)的返回值為 void * 類型。它表示一個類型。它表示一個抽象的指針類型抽象的指針類型，即可以

14、，即可以 是是任何指針類型任何指針類型。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù) n如果知道其具體類型，可以用強制類如果知道其具體類型，可以用強制類 型轉(zhuǎn)換方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能確保無錯。型轉(zhuǎn)換方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能確保無錯。 n強制類新轉(zhuǎn)換的寫法：強制類新轉(zhuǎn)換的寫法： (T)O n即將即將O類型強制轉(zhuǎn)換為類型強制轉(zhuǎn)換為T類型。例如：類型。例如： int *pAge = (int *)malloc(4); 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù) n例例19-4 編寫一編寫一 個程序，根據(jù)個程序，根據(jù) 用戶輸入的學(xué)用戶輸入的學(xué) 生人數(shù)創(chuàng)建學(xué)生人數(shù)創(chuàng)建學(xué) 生成績數(shù)組，生成績數(shù)組

15、， 提示用戶輸入提示用戶輸入 學(xué)生成績并顯學(xué)生成績并顯 示這些成績。示這些成績。 #include #include int main(void) int i, num; printf(請輸入學(xué)生人數(shù):); scanf(%d, double *scores = (double *)calloc(num, sizeof(double); /可以使用下面這一行代替上一行，其他地方不變。下面的寫法使用了動態(tài)數(shù)組： /double scoresnum; for(i=0; inum; i+) printf(輸入第%d個學(xué)生的成績：, i+1); scanf(%lf, scores+i); for(i=0

16、; inum; i+) printf(您輸入的第%d個學(xué)生的成績?yōu)椋?fn, i+1, *(scores+i); free(scores); /本例中，可以不顯式地釋放內(nèi)存，即省略此行。 return 0; 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù) n用動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)人工分配內(nèi)存在實際的用動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)人工分配內(nèi)存在實際的 編程中常用編程中常用 n要點是，在內(nèi)存緊張時要及時釋放（不需要要點是，在內(nèi)存緊張時要及時釋放（不需要 時就釋放，用時就釋放，用free函數(shù)）函數(shù)） n如果不釋放，程序結(jié)束時才會釋放。但是，如果不釋放，程序結(jié)束時才會釋放。但是， n如果程序需要長期運行，不及時釋放人工分如果程序需要長期運行，不及時釋放人工分 配的內(nèi)存可能導(dǎo)致程序崩潰。配的內(nèi)存可能導(dǎo)致程序崩潰。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 本次課小