目录
4.linux下的系统函数的使用 c语言
4.1数学函数的使用
pow(x,y) //x的y次方
exp(x) //e的x次方
log(x) //lnx
log10(x) //lg(x)
以上返回值参数全double
1pow函数
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main(){
double answer,x,y;
scanf("%lf %lf",&x,&y);
answer=pow(x,y);
printf("%lf的%lf次方等于%lf\n",x,y,answer);
return 0;
}
2.exp函数
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main(){
double answer,x;
scanf("%lf",&x);
answer=exp(x);
printf("e的%lf次方等于%lf\n",x,answer);
return 0;
}
3.log函数
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main(){
double answer1,answer2,x,y;
scanf("%lf %lf",&x,&y);
answer1=log(x);//2.718281828
answer2=log10(y);//10
printf("log(%lf)=%lf\n",x,answer1);
printf("log10(%lf)=%lf\n",y,answer2);
return 0;
}
sqrt(x) 求平方根
函数都在math.h 里编译时加上-lm c++编译则不用
4.rand()随机数函数
先设置随机数种子 否则每次产生的随机数一样
srand(time(0));头文件 #include<stdlib.h>
int rand(void); //0~2147483674(0~RAND_MAX) 之间的随机数
模板1：
rand()/(RAND_MAX+1.0) 产生:[0,1)
int(10.0×rand()/(RAND_MAX+1.0)) 产生[0,10)
1+int(10.0×rand()/(RAND_MAX+1.0)) 产生[1,10]模板2：
rand()%(N+1) 产生[0,N]
M+rand()%(N+1) 产生[M,M+N]
4.1.产生10个1到10的随机数
#include<stdio.h>
#include "stdlib.h"
int main(){
int i,j;
srand((int)time(0));
for(i=0;i<10;i++){
j=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
printf(" %d ",j);
}
printf("\n");
return 0;
}
4.2产生20个[100,1000]的随机数
#include <stdlib.h>
#include "stdio.h"
int main(){
int i,j;
srand((int)time(0));
for(i=0;i<20;i++){
j=100+rand()%901;
printf(" %d ",j);
if(i==9) printf("\n");
}
printf("\n");
}
4.2字符函数的使用
| 函数名 | 功能 |
| isalnum | 是否为英文字母或数字 |
| isalpha | 是否为英文字母 |
| isascii | 是否为ascii码字符 |
| isdigit | 是否为阿拉伯数字 |
| islower | 是否为小写英文字母 |
| isprint | 是否为可打印字符 |
| isspace | 是否为空格 |
| ispunct | 是否为标点符号或特殊符号 |
| isupper | 是否为大写英文字母 |
| isxdigit | 是否为16进制数字 |
| 头文件 | #include<ctype.h> |
#include<stdio.h>
#include <ctype.h>
int main(){
char c;
while(scanf("%c",&c)==1){
if(isalnum(c)) printf("%c是英文字母或数字\n",c);
if(isalpha(c)) printf("%c是英文字母\n",c);
if(isascii(c)) printf("%c是ascii码字符\n",c);
if(iscntrl(c)) printf("%c是ascii码控制字符\n",c);
if(isdigit(c)) printf("%c是数字\n",c);
if(islower(c)) printf("%c是小写字母\n",c);
if(isupper(c)) printf("%c是大写字母\n",c);
if(isprint(c)) printf("%c是可打印字符\n",c);
if(isspace(c)) printf("%c是空格\n",c);
if(isxdigit(c)) printf("%c是16进制数字\n",c);
getchar();
}
return 0;
}
4.3系统时间与日期函数的使用
系统时间
| 函数名 | 功能 |
| asctime | 将时间和日期以字符串格式表示 |
| ctime | 将时间和日期以字符串格式表示 |
| gettimeofday | 取得当前时间 |
| gmtime | 把时间和日期转换为格林尼治(GMT)时间(世界时) |
| localtime | 取得目前当地的时间和日期，并转换为现在的时间日期表示方法 |
| mktime | 将时间结构数据转换成经过的秒数 |
| settimeofday | 设置当前时间 |
| time | 取得系统当前的时间 |
//系统结构体
struct tm{
int tm_sec; //秒
int tm_min; //分
int tm_hour; //时
int tm_mday; //当前月日数
int tm_mon; //月 0~11
int tm_year; //1900至今的年数 1900+p->tm_year得到今年年份
int tm_wday; //一星期的日数 0~6
int tm_yday; //一年内的天数 0~365
int tm_isdst; //夏时制时间
};头文件#include<time.h>
time_t time(time_t *t);
取得当前时间 其实是返回1970年1月1日0:0:0至今的秒数
返回值会直接存到t指向的内存
头文件#include<time.h>
struct tm* gmtime(const time_t* timep);
将time_t里的秒数转换成现在的时间格式（格林尼治） 返回结构体struct_t
头文件#include<time.h>
char* asctime(const struct tm * timeptr);
将结构体struct_tm里的时间转换成现在使用的时间日期表示法，格式为”Wed Jun 30 16:13:00 2018\n”
头文件#include<time.h>
struct tm *localtime(const time_t *timep);
将time_t里的时间信息转换成现在使用的时间日期表示法，返回强悍的struct tm结构体
eg1：time取得当前时间，gmtime转换成格林尼治时间，字符串形式输出(直接asctime函数转)。
自己转换，成“xxxx年 x月 xx日 Tue 15:52:00″形式显示系统时间
#include<time.h>
int main(){
time_t timep;//时间结构体变量
char *wday[]={"Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"};
struct tm *p;
time(&timep);//获取当前时间
printf("%s",asctime(gmtime(&timep)));
p=localtime(&timep);//获取当地时间 并按现在的时间日期来表示
printf("%d年 %d月 %d日\n",(1900+p->tm_year),(1+p->tm_mon),p->tm_mday);
printf("%s %d:%d:%d\n",wday[p->tm_wday],p->tm_hour,p->tm_min,p->tm_sec);
return 0;
}
eg2:c语言写钟表
#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include <unistd.h>
main(){
time_t timep;//时间结构体变量
struct tm *p;
while(1){
time(&timep);//获取当前时间
p=localtime(&timep);//获取当地时间 并按现在的时间日期来表示
printf("%d年%d月%d日 %d:%d:%02d\n",1900+p->tm_year,p->tm_mon+1,p->tm_mday,p->tm_hour,p->tm_min,p->tm_sec);
sleep(1);
}
printf("\n时间到！\n\a"); // \a是让系统发出声音的一种表达方式
}
时间间隔
struct timeval{
long tv_sec; //秒
long tv_usec;//微秒
};struct timezone{
int tz_minuteswest; //和格林尼治时间差了多少分钟
int tz_dsttime; //日光节约时间的状态
};
gettimeofday函数说明
头文件：#include<sys/time.h> #include<unistd.h>
int gettimeofday(struct timeval * tv,struct timezone * tz)
把当前时间分s与us放到tv中返回 当地时区信息放到tz中返回
做某事的时间模板
gettimeofday(&tv1,&tz);
/*do something*/
gettimeofday(&tv2,&tz);
t=tv2.tv_sec-tv1.tv_sec+(tv2.tv_usec-tv1.tv_usec)*pow(10,-6);//s+us*10^-6
eg1.
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
int main(){
struct timeval tv1,tv2;
struct timezone tz;
gettimeofday(&tv1,&tz);
printf("1970距离今天tv_sec= %d 秒\n",tv1.tv_sec);
printf("零头有tv_usec= %d 微秒\n",tv1.tv_usec);
gettimeofday(&tv2,&tz);
printf("第7行到第10行程序耗时tv2_usec-tv1_usec= %d 微秒\n",tv2.tv_usec-tv1.tv_usec);//程序一定在ms内完成
//printf("%d\n",tv2.tv_sec-tv1.tv_sec);//绝对在ms级别 所以输出0
return 0;
}
exp2:大例
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/time.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
long int begin,sec,stop;
struct timeval tv1, tv2;
struct timezone tz;
char tmp;
begin=0;
stop=0;
sec=0;
system("clear");
printf("计时器程序（单位s）\n");
printf("输入b(begin)计时器开始计时\n");
printf("输入w(watch)查看已经累计时间\n");
printf("输入r(rest)重新开始计时\n");
printf("输入s(stop)暂停计时器\n");
printf("输入e(end)结束计时器\n");
while(1)
{
scanf("%c",&tmp);
if(tmp=='b')
{
if(begin==1&&stop==0)
printf("计时器已经启动！\n");
if(begin==0&&stop==0)
{
printf("计时器启动\n");
gettimeofday(&tv1,&tz);
sec=0;
begin=1;
}
if(stop==1)
{
gettimeofday(&tv1,&tz);
stop=0;
printf("暂停结束！\n");
}
}
if(tmp=='w'){
if(stop==0){
gettimeofday(&tv2,&tz);
printf("已经计时%ld 秒\n",sec+tv2.tv_sec-tv1.tv_sec);
}
if(stop==1)
printf("已经计时%ld 秒\n",sec);
}
if(tmp=='s'){
if(stop==1){
printf("计时已经暂停！\n");
}
if(stop==0){
gettimeofday(&tv2,&tz);
sec=sec+tv2.tv_sec-tv1.tv_sec;
printf("计时暂停,已经计时%ld 秒\n",sec);
stop=1;
}
}
if(tmp=='r'){
gettimeofday(&tv2,&tz);
printf("已经计时%ld 秒\n",sec+tv2.tv_sec-tv1.tv_sec);
printf("计时器在5 秒后被重置！\n");
sleep(5);
begin=0;
sec=0;
stop=0;
system("clear");
printf("计时器程序（单位s）\n");
printf("输入b(begin)计时器开始计时\n");
printf("输入w(watch)查看已经累计时间\n");
printf("输入r(rest)重新开始计时\n");
printf("输入s(stop)暂停计时器\n");
printf("输入e(end)结束计时器\n");
}
if(tmp=='e') break;
}
return 0;
}
4.4环境控制函数
| 函数名 | 功能 |
| getenv | 取得环境变量的内容 |
| putenv/setenv | 改变/增加环境变量 |
| unsetenv | 取消已经改变的环境变量 |
getenv函数：
头文件：#include<stdlib.h>
char* getenv(const char *name); //失败返回null
根据环境变量名name，取得该系统环境变量的值 环境变量格式key=value
eg1.获取当前登录用户
当前登录用户环境变量key为USER (只能大写，不能小写)
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
char *p;
if((p=getenv("USER")))
printf("USER=%s\n", p);
return 0;
}
setenv函数：
头文件：#include<stdlib.h>
int setenv(const char *key,const char *value,int overwrite);
改变或者增加环境变量 overwrite:1:改为value新值 0:该环境变量已有内容时，参数value被忽略(也即本次不改值)
eg2:修改USER的值
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main(){
char *p;
if(p=(getenv("USER"))){
printf("USER =%s\n",p);
}
setenv("USER","test",1);
printf("USER=%s\n",getenv("USER"));
unsetenv("USER");
printf("USER=%s\n",getenv("USER"));
setenv("USER","test",0);//USER无value时也会改
printf("USER=%s\n",getenv("USER"));
setenv("USER","test2",0);//USER有value时不会改 忽略test2 下面仍然输出test
printf("USER=%s\n",getenv("USER"));
return 1;
}
exp3:输出系统所有的环境变量
linuxC有一个全局变量 environ 在unistd.h里
#include<stdio.h>
int main(){
extern char **environ;//environ不能取别的名字 是系统全局变量
int i;
for(i=0;environ[i]!=NULL;i++){
printf("%s\n",environ[i]);
}
return 0;
}或者不用extern声明 直接#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main(){
int i;
for(i=0;environ[i]!=NULL;i++){
printf("%s\n",environ[i]);
}
return 0;
}
4.5内存分配函数
| 函数名 | 功能 |
| calloc/malloc | 配置内存空间 |
| getpagesize | 取得操作系统中内存分页大小 |
| mmap | 建立内存映射 |
| munmap | 解除内存映射 |
| free | 释放原先配置的内存 |
calloc函数
头文件#include<stdlib.h>
void *calloc(size_t nmemb,size_t size); //成功返回指针，失败返回NULL
用来分配nmemb*size的内存块。
nmemb为内存块的大小
size为内存块的数量
calloc()配置内存时会将内存内容初始化为0
getpagesize函数
头文件：#include<unistd.h>
size_t getpagesize(void);
取得内存分页大小
取得的为系统分页大小，不一定和硬件分页大小相同
malloc函数
头文件:#include<stdlib.h>
void *malloc(size_t size);//成功返回指针 失败返回NULL
配置内存空间，大小由指定的size决定
exp1.录入结构体
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<ctype.h>
struct co
{
int index;
char name[8];
char MTel[12];
char Tel[12];
};
int x;
int main(){
freopen("input.txt","r",stdin);
struct co *p;
char ch;
printf("do you want to add a user?Y/N\n");
ch=getchar();
if(ch=='y'||ch=='Y'){
p=(struct co *)malloc(sizeof(struct co));
p->index=++x;
printf("User name:");
scanf("%s", p->name);
printf("MoveTel:");
scanf("%s",p->MTel);
printf("Tel:");
scanf("%s",p->Tel);
printf("intex:%d\nname:%s\nMoveTel:%s\nHomeTel:%s\n",p->index,p->name,p->MTel,p->Tel);
}
printf("page size=%d\n", getpagesize());/*取得内存分页大小*/
return 0;
}input.txt:
Y
tomcat
17812345678
110
mmap函数
头文件：#include<unistd.h> #inlucde<sys/mman.h>
void *mmap(void *start,size_t length,int prot, int flags,int fd,off_t offsize);
参数start指向对应的内存起始地址，通常设置为NULL参数length代表将文件中多大的部分对应到内存
参数prot：映射区域的保护方式。可以为以下几种方式的组合：
PROT_EXEC 映射区域可被执行
PROT_READ 映射区域可被读取
PROT_WRITE 映射区域可被写入
PROT_NONE 映射区域不能存取参数flags：影响映射区域的各种特性。在调用mmap()时必须要指定MAP_SHARED 或MAP_PRIVATE。
MAP_FIXED 如果参数start所指的地址无法成功建立映射时，则放弃映射，不对地址做修正。通常不鼓励用此旗标。
MAP_SHARED对映射区域的写入数据会复制回文件内，而且允许其他映射该文件的进程共享。
MAP_PRIVATE 对映射区域的写入操作会产生一个映射文件的复制，即私人的“写入时复制”（copy on write）对此区域作的任何修改都不会写回原来的文件内容。
MAP_ANONYMOUS建立匿名映射。此时会忽略参数fd，不涉及文件，而且映射区域无法和其他进程共享。
MAP_DENYWRITE只允许对映射区域的写入操作，其他对文件直接写入的操作将会被拒绝。
MAP_LOCKED 将映射区域锁定住，这表示该区域不会被置换（swap）。参数fd：要映射到内存中的文件描述符。如果使用匿名内存映射时，即flags中设置了MAP_ANONYMOUS，fd设为-1。有些系统不支持匿名内存映射，则可以使用fopen打开/dev/zero文件，然后对该文件进行映射，可以同样达到匿名内存映射的效果。
参数offset：文件映射的偏移量，通常设置为0，代表从文件最前方开始对应，offset必须是分页大小的整数倍。
返回值：
若映射成功则返回映射区的内存起始地址，否则返回MAP_FAILED(－1)，错误原因存于errno 中。
exp2:mmap读取文件内容
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/mman.h>
int main(){
int fd;
void *start;
struct stat sb;
fd=open("/etc/passwd",O_RDONLY);//许多函数具体见第5章IO
fstat(fd,&sb);/*取得文件大小*/
start=mmap(NULL,sb.st_size,PROT_READ,MAP_PRIVATE,fd,0);/*文件映射到内存，始址为0，偏移量为0(从文件头开始)*/
if(start==MAP_FAILED) return 0;/*映射失败 直接返回*/
printf(" %s ", start);
munmap(start,sb.st_size);/*解除映射*/
close(fd);
return 0;
}
exp3:获取文件属性
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
const char fname[] = "main.c";
struct stat stat_info;
if(0 != stat(fname, &stat_info))
{
perror("取得文件信息失败了！");
exit(1);
}
printf("文件所在设备编号：%ld\r\n", stat_info.st_dev);
printf("文件所在文件系统索引：%ld\r\n", stat_info.st_ino);
printf("文件的类型和存取的权限：%d\r\n", stat_info.st_mode);
printf("连到该文件的硬连接数目：%d\r\n", stat_info.st_nlink);
printf("文件所有者的用户识别码：%d\r\n", stat_info.st_uid);
printf("文件所有者的组识别码：%d\r\n", stat_info.st_gid);
printf("装置设备文件：%ld\r\n", stat_info.st_rdev);
printf("文件大小：%ld\r\n", stat_info.st_size);
printf("文件系统的I/O缓冲区大小：%ld\r\n", stat_info.st_blksize);
printf("占用文件区块的个数(每一区块大小为512个字节)：%ld\r\n", stat_info.st_blocks);
printf("文件最近一次被存取或被执行的时间：%ld\r\n", stat_info.st_atime);
printf("文件最后一次被修改的时间：%ld\r\n", stat_info.st_mtime);
printf("最近一次被更改的时间：%ld\r\n", stat_info.st_ctime);
return 0;
}
mian.c在当前目录下
4.6数据结构中常用函数
| 函数名 | 功能 |
| bsearch | 二分法搜索 |
| lfind/lsearch | 线性搜索，lsearch()找不到关键数据时会主动把改项数据加入数组里 |
| qsort | 利用快速排序法排序数组 |
qsort()函数:
头文件:#include<stdlib.h>
void qsort(void* base,size_t n,size_t size,
int(*compar)(const void*,const void*));
eg:qsort(base,n,sizeof(int),compar); //对数组base[n]排序
利用快速排序法排列数组
base指向要被搜索的数组的开头地址
n代表数组中元素数量
size为每一元素大小
compar为函数指针，数据相同时则返回0；不同时返回非0值。返回1时两个数据交换，返回-1时两个数据不交换.不可缺省
exp1：输入n，再输入n个整数，qsort()对n个整数进行排序
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define m 70
int compar (const void *a,const void *b){
int *pa=(int *)a,*pb=(int*)b;
if(*pa>*pb) return 1;
if(*pa == *pb) return 0;
if(*pa < *pb) return -1;
}
int main(){
freopen("input.txt","r",stdin);
int base[m],n;
int i;
printf("input n(n<50)：");
scanf("%d",&n);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
scanf("%d",&base[i]);
}
printf("\n排序前:\n");
for (int i = 0; i < n; ++i) {
printf("%d ",base[i]);
if(i!=0&&i%10==0) printf("\n");
}
qsort(base,n,sizeof(int),compar);//必须有compar 没有会报错 无默认比较函数
printf("\n排序后:\n");
for (int i = 0; i < n; ++i) {
printf("%d ",base[i]);
if(i!=0&&i%10==0) printf("\n");
}
printf("\n");
return 0;
}input.txt
10
6 7 -9 89 72 -89 0 10 7890 -909887
字符串查找
lfind函数：
头文件:#include<stdlib.h>
void *lfind(const void *key,const void *base,size_t *n,size_t size,int(* compar)(const void*,const void*));
函数功能：线性搜索，在数组中从头至尾，一项项查找数据
eg:lsearch(key,base,&n,size,compar);//char[] key;char[] base;int n;int size;
key：指向欲查找的关键数据的指针
base:指向要被搜索的数组开头的地址
n:数组中元素的数量
size:每一个元素的大小
compar:函数指针，相同返回0，不同返回非0
lfind和lsearch的不同点在于，当找不到关键数据时lfind()仅仅会返回NULL，而不会主动把该数据加入数组尾端。如果lsearch()找不到关键数据，会主动把该数据加入数组里。
bsearch函数说明：
void *bsearch(const void* key,const void *base,size_t n,size_t size,int(*compar)(const void*,const void*));
利用二分搜索法从排序好的数组中查找数据
key:指向欲查找的关键数据的指针
base:指向要被搜索的数组开头地址
n:数组中元素数量
size:每一元素的大小
compar:函数指针，数据相同时返回0，不同时返回
