Data-Structure/C

好的，我给你整理一个比较全面的总结，把你想要的各类内容都列出来，方便你复习或者快速查阅。内容会尽量具体，包括函数、用法和返回值说明。

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1. C语言 <stdio.h> 函数总结

stdio.h 是标准输入输出库，主要用于控制台和文件的输入输出。常用函数如下：

1.1 标准输入输出

函数	用法	返回值	说明
printf	printf("format", args...)	输出字符数	格式化输出到屏幕
scanf	scanf("format", &var...)	成功匹配输入项数	从标准输入读取数据
getchar	int c = getchar();	读取的字符（int），EOF(-1) 表示结束	从 stdin 读取一个字符
putchar	putchar(c);	输出字符，返回输出的字符	输出一个字符到 stdout
gets (已废弃)	char str[100]; gets(str);	返回 str 地址	从 stdin 读取一行，不安全
puts	puts(str);	非负数表示成功	输出字符串并换行

1.2 文件操作

函数	用法	返回值	说明
fopen	FILE *fp = fopen("file","mode");	文件指针	打开文件，模式如 "r","w","a","rb","wb"
fclose	fclose(fp);	0 成功，EOF 失败	关闭文件
fgetc	c = fgetc(fp);	读取字符，EOF 表示结束	从文件读取字符
fputc	fputc(c, fp);	输出字符	向文件写入字符
fgets	fgets(buf, n, fp);	buf地址，EOF/NULL 表示失败	从文件读取一行
fputs	fputs(str, fp);	非负数成功	向文件写入字符串
fprintf	fprintf(fp, "format", args...);	输出字符数	格式化输出到文件
fscanf	fscanf(fp, "format", &var...);	成功匹配输入项数	从文件读取格式化数据
feof	feof(fp)	非零表示 EOF	检测是否到文件末尾
ferror	ferror(fp)	非零表示出错	检测文件错误

1.3 其他

函数	用法	返回值	说明
rewind	rewind(fp);	void	文件指针回到开头
ftell	long pos = ftell(fp);	当前偏移量	获取文件当前位置
fseek	fseek(fp, offset, origin);	0成功，非0失败	文件指针移动
clearerr	clearerr(fp);	void	清除错误标志和 EOF 标志

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2. C语言 <stdlib.h> 函数总结

stdlib.h 主要是通用工具函数，包括动态内存、随机数、程序控制等。

2.1 动态内存管理

函数	用法	返回值	说明
malloc	ptr = malloc(n);	指针，NULL 表示失败	分配 n 字节内存
calloc	ptr = calloc(n, size);	指针，NULL 表示失败	分配 n 个 size 大小的内存，初始化为 0
realloc	ptr = realloc(ptr, new_size);	指针，NULL 表示失败	重新分配内存
free	free(ptr);	void	释放内存

2.2 程序控制

函数	用法	返回值	说明
exit	exit(status);	void	终止程序，status 通常 0 表示成功
atexit	atexit(func);	0成功	注册程序结束时执行的函数

2.3 字符转换与数学

函数	用法	返回值	说明
atoi	int x = atoi(str);	转换整数	字符串转 int
atof	double d = atof(str);	转换浮点	字符串转 double
atol	long l = atol(str);	转换长整数	字符串转 long
strtol	long l = strtol(str, &endptr, base);	long	更安全的字符串转 long
rand	int r = rand();	0~RAND_MAX	生成随机数
srand	srand(seed);	void	设置随机数种子

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3. C语言 <string.h> 函数总结

string.h 主要处理字符串和内存块操作，是 C 编程重点。

3.1 字符串操作

函数	用法	返回值	说明
strlen	size_t n = strlen(str);	字符数，不含 \0	计算字符串长度
strcpy	strcpy(dest, src);	dest	字符串拷贝
strncpy	strncpy(dest, src, n);	dest	拷贝前 n 个字符，未自动加 '\0'
strcat	strcat(dest, src);	dest	拼接字符串
strncat	strncat(dest, src, n);	dest	拼接前 n 个字符
strcmp	strcmp(s1, s2);	<0 s1<s2, 0=s1=s2, >0 s1>s2	比较字符串
strncmp	strncmp(s1, s2, n);	同上	比较前 n 个字符
strchr	char *p = strchr(str, c);	指向首次出现的字符	查找字符
strrchr	char *p = strrchr(str, c);	指向最后一次出现的字符	查找字符
strstr	char *p = strstr(hay, needle);	指向首次出现的子串	查找子串
strspn	size_t n = strspn(str, set);	长度	前面连续匹配 set 的长度
strcspn	size_t n = strcspn(str, set);	长度	前面连续不含 set 的长度
strpbrk	char *p = strpbrk(str, set);	指向首次匹配字符	查找任意字符

3.2 内存操作

函数	用法	返回值	说明
memset	memset(ptr, val, n);	ptr	设置内存 n 个字节为 val
memcpy	memcpy(dest, src, n);	dest	内存拷贝 n 字节
memmove	memmove(dest, src, n);	dest	内存拷贝 n 字节，允许重叠
memcmp	memcmp(p1, p2, n);	<0 p1<p2,0=p1=p2,>0 p1>p2	内存比较 n 字节

重点：C 里的字符串是以 \0 结尾的字符数组，所以要注意边界和 '\0' 的处理。

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4. C语言结构体使用

4.1 定义

struct Student {
    char name[50];
    int age;
    float score;
};

4.2 变量声明

struct Student s1;           // 普通声明
struct Student s2 = {"Tom", 20, 95.5}; // 初始化

4.3 访问成员

s1.age = 21;
printf("%s\n", s1.name);

4.4 指针访问

struct Student *p = &s1;
p->age = 22; // 等价于 (*p).age = 22

4.5 嵌套结构体

struct Date {
    int year, month, day;
};
struct Student {
    char name[50];
    struct Date birthday;
};

4.6 typedef 简化

typedef struct Student {
    char name[50];
    int age;
} Student;
Student s; // 可以直接用 Student

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5. C语言其他特性（区别于 C++）

• 没有类和继承：C 只有结构体和函数组合。
• 没有函数重载：函数名必须唯一。
• 没有引用：只有指针传递。
• 没有命名空间：变量和函数全局唯一。
• 动态内存手动管理：malloc/free，没有 new/delete。
• 标准库函数少：没有 iostream、string 类等。
• C风格字符串：char[] + \0，而非 std::string。
• 枚举默认 int 类型，没有类枚举。
• 宏和预处理器：#define、#ifdef 常用，C++ 尽量用 const、inline 替代。
• 函数指针使用更普遍。

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6. C语言小技巧

1. 安全字符串操作：

char buf[20];
fgets(buf, sizeof(buf), stdin); // 替代 gets()

2. 交换两个变量：

int a=1,b=2;
a ^= b; b ^= a; a ^= b; // 不用临时变量

3. 宏定义调试

#define DEBUG printf("Line:%d\n", __LINE__);

4. 数组长度计算

int arr[10];
int len = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

5. 快速判断奇偶

if(n & 1) // 奇数

6. 使用 do{ } while(0) 封装宏 防止意外

#define LOG(x) do { printf("LOG: %d\n", x); } while(0)

7. 指针技巧

char *p = str;
while(*p) { /* 遍历字符串 */ p++; }

8. 避免魔法数字

enum { SUCCESS = 0, FAIL = -1 };

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如果你需要，我可以帮你画一张 C标准库函数总表图，把 stdio.h、stdlib.h、string.h 的函数和返回值一目了然地列出来，做成速查表。

你想让我帮你画这个表吗？