Jack Zhou的专栏

    1、为了调用宏时能得到正确结果，在宏体中建议对宏的每个参数用括号括起来，并且当宏体是一个表达式时整个宏体也用括号括起来。/* c1.c：将两个数相乘 */#define product(x,y) ((x)*(y))#include int main(){ int a=1,b=2,c=3,d=4,x=0; x=product(a+3,b)+product(c,d

     为了编写高精度浮点数的运算，编程人员需要控制浮点数环境的各个方面：结果如何舍入，浮点数表达式如何简化与变换，如何处理浮点数异常（如下溢之类的浮点数异常是忽略还是产生错误），等等。C99引入了fenv.h来控制浮点数环境。    1、fenv.h：定义了浮点数环境控制函数、异常控制函数、舍入方式控制函数、浮点数异常码和舍入方式等。注意浮点数环境的实现是依赖于体系结构的，因为不同的体

    国家、文化和语言规则集称为区域设置，locale.h头文件中定义了区域设置相关的函数。setlocale函数用于设置或返回当前的区域特性，localeconv用于返回当前区域中的数字和货币信息（保存在struct lconv结构实例中）。setlocale的第一个实参指定要改变的区域行为类别，预定义的setlocale类别有：    LC_ALL：所有行为。    LC_COLLA

    C标准中的I/O库是一个比较庞大的库，实现也比较复杂。显然I/O库的实现是依赖于操作系统的，不同的系统上I/O库的实现机理是不一样的。glibc中，I/O库的核心实现在libio目录下。有4个头文件libio.h, iolibio.h, libioP.h, strfile.h, stdio.h，其中stdio.h是导出的标准C头文件，其余都是内部实现。这里并不打算解剖整个I/O库的源代码（

    通用函数库在头文件stdlib.h中声明，比较庞大，主要分为以下几大类：存储分配、随机数生成、数字转换与整型运算、程序退出与环境通信、搜索与排序、多字节与宽字符的转换。由于汲及到存储分配、环境通信等，因此它们的大多数也依赖于操作系统。glibc中，通用函数库的核心实现在stdlib和malloc两个目录下。        stdlib.h中导出的所有标准接口如下：    1、m

    数学库是一个庞大的库，而且数学函数的实现一般要涉及到特有的数值算法，因此这里也是作一个概述性的介绍。标准C中的数学库有3个头文件math.h, tgmath.h和complex.h，其中tgmath.h和complex.h是C99中引入的。标准C中定义的数学函数主要是初等函数，包括绝对值函数、高斯函数（即求最近整数）、指数函数、对数函数、幂函数、三角函数与反三角函数、双曲函数与反双曲函数等

下面使用位运算来实现一些基本的操作和基本的函数，这些实现全部都是宏，这是高效率的关键。/* base.h：基本操作的位运算实现 */#ifndef BASE_H#define BASE_H#define word int#define uword unsigned int/* 将最右侧的1位改成0位 */#define right1to0(x) ((x)&((x

我们经常会遇到需要把一个数舍入到2的幂的情况，下面用位运算来实现。/* pow2round.c：舍入到2的幂 */#include /* 下面的舍入函数宏既适用于无符号整数，也适用于带符号整数 *//* 下舍入到8的倍数：注意-8为0xfffffff8 */#define downround8(x) ((x)&-8)/* 上舍入到8的倍数：也可用x+(-x&7) */

  在计算机上进行算术运算时，经常会遇到结果溢出的情况，这就需要对运算的结果进行边界检查，判断其是否溢出，如果溢出，则要修正结果。下面用位运算来实现边界的检查。/* arithbound.c：算术边界检测 */#include /* 下面的整数边界检测宏既适用于有符号整数，也适用于无符号整数 *//* 判断是否有a<=x<=b */#define lesseq_lessqe(x

  字搜索就搜索一个数中具有某些特征的位。实现如下：/* wsearch.c：字搜索 *//* 从左边寻找第一个0字节：第0(1,2,3)个字节是0时，返回0(1,2,3)，否则返回4 */int zbytel(unsigned x){ if((x>>24)==0) return 0; else if((x & 0x00ff0000)==0) return 1; els

  位和字节的重排在密码学算法中有广泛的应用。/* rearran.c：位和字节的重排 *//* 位反转：以字的中心为对称点进行位反射 例如： abcd efgh ijkl mnop ABCD EFGH IJKL MNOP 位反转：PONM LKJI HGFE DCBA ponm lkji hgfe dcba */unsigned rev(unsigned x){

    控制函数用于对C语言程序的标准控制流（如if/else、switch、for等）提供扩展，在头文件assert.h、setjmp.h和signal.h中提供，分别提供表达式断言功能、非本地跳转功能、信号处理功能。    1、assert.h：提供用于断言的assert宏。程序中若没有定义NDEBUG，则asset(exp)对表达式exp进行断言，若断言为假（即为0），则会调用__a

    C语言的基本精神是让实现选择标准类型的长度，但是这种指导思想使可移植代码难以编写。C99中引入了stdint.h和inttypes.h，对整数类型的定义和格式转换进行了规范。这种扩展整数类型的定义非常清晰，从类型名字上就可以看出它的长度，这有利于编写可移植的代码。stint.h对整数类型进行定义，inttypes.h包含了stdint.h并增加了可移植的格式控制串和转换函数。    1

    整数集合用一个位向量来表示。这里是无符号整数的集合，它适合存放范围在0~N-1之内的小整数，N是位向量的位数（这里为32位的unsigned int）。每个整数用集合中的一个位来表示，第i位为1(i=0~N-1)，当且仅当整数i属于集合。    1、头文件set.h：整数集合的接口。/* * set.h：整数集合，是一个位向量。适合存放范围在0~N-1之内的小整数，N是uns

    说明：整个C标准库解剖系列环境为Ubuntu 8.04，编译器为gcc 4.2.4，由于linux系统中只有C标准库的头文件（在/usr/include下），函数库被编译成了程序库，没有源代码，因此对源代码的解剖用的是glibc 2.9，可从GNU的官方站点上下载。    类型相关定义包括limits.h、float.h、stddef.h、stdbool.h、stdarg.h、iso6

    在C语言中，联合类型是一种比较特殊的类型，其多个成员共享一个存储区（为最大成员的长度），一次只能包含一个成员值，会进行内存对齐。对联合类型进行sizeof运算会包括所有成员所需要的存储空间量，还包括成员间和成员后面的填充空间。联合类似于其他语言中的“变体记录”，如果联合的长度很大或者有大量的联合，则可以大大节省存储空间。    1、联合只能一次赋值一个成员，并使用它，但C语言没有提供查

    errno.h在/usr/include下，定义了存放错误码的全局变量errno，及错误码EDOM,ERANGE,EILSEQ。它包含了/usr/include/bits下的bits/errno.h头文件。bits/errno.h不是标准C库中的头文件，在Linux中它为错误码提供数值定义，对标准C中指定的错误码EDOM,ERANGE,EILSEQ定义具体的数值。    bits/er

    string.h中包含了所有的字符串处理函数，也包含了内存处理函数，因为这些内存处理函数（如比如、复制、搜索）的功能与字符串处理函数功能类似。我们是用通用指针来指向内存块的，通用指针可以用char*类型（传统C语言），也可以用void*类型（标准C语言）。每个函数都有对应的宽字符版本，在wchar.h中。    string.h中包含的标准库函数：strcat,strncat,strc

    字符处理包括分类（即属性判断）和转换函数。ASCII字符主要可分类为控制字符、空白字符、可打印字符、数字字符、字母字符（大写和小写）、标点符号等。    1、ctype.h：标准的属性判断函数有isalnum,isalpha,iscntrl,isdigit,isxdigit,isgraph,isprint,ispunct,islower,isupper,isspace, isbla

    3、字符串复制strcpy,strncpy,wcscpy,wcsncpy：将字符串src（或其前n个字符）复制到dest中，覆盖dest的内容。实现中先检查指针是否越界，计算指针dest到src的偏移，然后开始做复制操作，复制到dest的开始位置处，以覆盖dest的内容。对strncpy，也采用了每4个字符作为一组来进行复制的方法，以加快复制速度。/* strcpy.c：strcpy函

    8、特定区域的字符串比较和转换strcoll,strxfrm,wcscoll,wcsxfrm：strcoll使用当前的区域设置来比较字符串，strxfrm使用当前的区域设置来转换字符串。当前区域设置由LL_COLLATE宏指定。它们均调用带有区域设置参数的内部版本strcoll_l和strxfrm_l来完成实际的工作。/* strcoll.c：strcoll函数的实现 */#inc

    日期与时间函数在time.h中，主要表示处理器时钟的clock_t类型、表示时间的time_t类型、时钟每秒滴答数CLOCKS_PER_SEC、描述日历时间的struct tm结构、函数clock、time、asctime、ctime、gmtime、localtime、mktime、difftime、strftime、wcsftime(宽字符版本)，其他的都是非标准扩展。    1、t

    4、difftime函数：从日历时间t1中减去日历时间t0，返回double类型的差值（秒数）。/* difftime.c：difftime函数的实现 */#include #include #include #include #define TYPE_BITS(type) (sizeof (type) * CHAR_BIT)#define TYPE_FLOAT

  位计数就是对一个数中具有某些特征的位进行计数。看下面实现：/* bitscount.c：位计数 *//* 计算x中1位的数目：方案1，采用分治策略 */inline int pop(unsigned x){ /* 对每个2位字段，先析出其右端的1位，再析出其左端的1位，然后让这两个位相加 */ x=(x & 0x55555555)+((x>>1) & 0x55555555)