C标准函数库

在 C语言程序设计里，C 标准函数库（C Standard library）收集所有目前符合标准的头文件（head file），以及常用的函数库实现程序，例如 I/O 输入输出和字符串控制。不像 COBOL、Fortran 和 PL/I等编程语言，在 C 语言的工作任务里不会包含嵌入的关键字，所以几乎所有的 C 语言程序都是由标准函数库的函数来创建的。

设计

每一个函数的名称与特性会被写成一个电脑文件，这个文件就称为头文件，但是实际的函数实现是被分存到函数库文件里。头文件的命名和领域是很常见的，但是函数库的组织架构也会因为不同的编译器而有所不同。标准函数库通常会随附在编译器上。因为 C 编译器常会提供一些额外的非 ANSI C 函数功能，所以某个随附在特定编译器上的标准函数库，对其他不同的编译器来说，是不兼容的。

设计品质

大多 C 标准函数库在设计上做得相当不错。有些少部分的，会为了商业优势和利益，会把某些旧函数视同错误或提出警告。字符串输入函数 gets()（以及 scanf() 读取字符串输入的使用上）是很多缓存溢出的原因，而且大多的程序设计指南会建议避免使用它。另一个较为奇特的函数是 strtok()，它原本是作为早期的词汇分析用途，但是它非常容易出错（fragile），而且很难使用。

历史沿革

1995年，Normative Addendum 1 (NA1)批准了三个头文件(iso646.h, wchar.h, and wctype.h)增加到C标准函数库中。C99标准增加了六个头文件(complex.h, fenv.h, inttypes.h, stdbool.h, stdint.h, and tgmath.h)。C11标准中又新增了5个头文件(stdalign.h, stdatomic.h, stdnoreturn.h, threads.h, and uchar.h)。至此，C标准函数库共29个头文件：

名字	源自	描述
<assert.h>		Contains the assert macro, used to assist with detecting logical errors and other types of bug in debugging versions of a program.
<complex.h>	C99	A set of functions for manipulating 复数.
<ctype.h>		Defines set of functions used to classify characters by their types or to convert between upper and lower case in a way that is independent of the used character set (typically ASCII or one of its extensions, although implementations utilizing EBCDIC are also known).
<errno.h>		For testing error codes reported by library functions.
<fenv.h>	C99	Defines a set of functions for controlling 浮点数 environment.
<float.h>		Defines macro constants specifying the implementation-specific properties of the 浮点数 library.
<inttypes.h>	C99	Defines exact width integer types.
<iso646.h>	NA1	Defines several macros that are equivalent to some of the operators in C. For programming in ISO 646 variant character sets.
<limits.h>		Defines macro constants specifying the implementation-specific properties of the integer types.
<locale.h>		Defines C localization functions.
<math.h>		Defines C mathematical functions.
<setjmp.h>		Declares the macros setjmp and longjmp, which are used for non-local exits.
<signal.h>		Defines C signal handling functions.
<stdalign.h>	C11	For querying and specifying the data structure alignment of objects.
<stdarg.h>		For accessing a varying number of arguments passed to functions.
<stdatomic.h>	C11	For atomic operations on data shared between threads.
<stdbool.h>	C99	Defines a boolean data type.
<stddef.h>		Defines several useful types and macros.
<stdint.h>	C99	Defines exact width integer types.
<stdio.h>		Defines core input and output functions
<stdlib.h>		Defines numeric conversion functions, pseudo-random numbers generation functions, dynamicmemory allocation, process control functions
<stdnoreturn.h>	C11	For specifying non-returning functions.
<string.h>		Defines C string handling functions.
<tgmath.h>	C99	Defines type-generic mathematical functions.
<threads.h>	C11	Defines functions for managing multiple threads as well as mutexes and condition variables.
<time.h>		Defines date and time handling functions
<uchar.h>	C11	Types and functions for manipulating Unicode characters.
<wchar.h>	NA1	Defines wide string handling functions.
<wctype.h>	NA1	Defines set of functions used to classify wide characters by their types or to convert between upper and lower case

参考资料

其他项目

• GNU C 函数库
• C++标准程序库

外部链接

• The C Standard Library：A detailed description of the header files
• The C Library Reference Guide
• Microsoft C Run-Time Libraries on MSDN
• [Coding Programmer Page / Library Reference and Examples] (englisch)

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