51-通用工具_stdlib.h
B.5.20 通用工具： stdlib.h
ANSI C标准库在 stdlib.h 头文件中定义了一些实用函数。该头文件定义了一些类型，如表B.5.34所示。
| 类型 | 描述 |
| :----- | :----- | :----- | :----- |
| size_t | sizeof 运算符返回的整数类型 |
| wchar_t | 用于表示宽字符的整数类型 |
| div_t | div() 返回的结构类型，该类型中的 quot 和 rem 成员都是 int 类型 |
| ldiv_t | ldiv() 返回的结构类型，该类型中的 quot 和 rem 成员都是 long 类型 |
| lldiv_t | lldiv() 返回的结构类型，该类型中的 quot 和 rem 成员都是 long long 类型（C99） |
stdlib.h 头文件定义的常量列于表B.5.35中。
| 类型 | 描述 |
| :----- | :----- | :----- | :----- |
| NULL | 空指针（相当于 0 ） |
| EXIT_FAILURE | 可用作 exit() 的参数，表示执行程序失败 |
| EXIT_SUCCESS | 可用作 exit() 的参数，表示成功执行程序 |
| RAND_MAX | rand() 返回的最大值（一个整数） |
| MB_CUR_MAX | 当前本地化的扩展字符集中多字节字符的最大字节数 |
表B.5.36列出了 stdlib.h 中的函数原型。
| 原型 | 描述 |
| :----- | :----- | :----- | :----- |
| double atof(const char nptr); | 返回把字符串 nptr 开始部分的数字（和符号）字符转换为 double 类型的值，跳过开始的空白，遇到第1个非数字字符时结束转换；如果未发现数字则返回 0 |
| int atoi(const char nptr); | 返回把字符串 nptr 开始部分的数字（和符号）字符转换为 int 类型的值，跳过开始的空白，遇到第1个非数字字符时结束转换；如果未发现数字则返回 0 |
| int atol(const char nptr); | 返回把字符串 nptr 开始部分的数字（和符号）字符转换为 long 类型的值，跳过开始的空白，遇到第1个非数字字符时结束转换；如果未发现数字则返回 0 |
| double strtod(const char restrict npt,char restrictept); | 返回把字符串 npt 开始部分的数字（和符号）字符转换为 double 类型的值，跳过开始的空白，遇到第1个非数字字符时结束转换；如果未发现数字则返回 0 ；如果转换成功，则把数字后第 1 个字符的地址赋给 ept 指向的位置；如果转换失败，则把 npt 赋给 ept 指向的位置 |
| float strtof(const char * restrictnpt,char * restrict ept); | 与 strtod() 类似，但是该函数把 npt 指向的字符串转换为 float 类型的值（C99） |
| long double strtols(const char | restrictnpt, char restrict ept); | 与 strtod() 类似，但是该函数把 npt 指向的字符串转换成 long double 类型的值（C99） |
| long strtol(const char * restrict npt | char restrict ept, int base); | 返回把字符串 npt 开始部分的数字（和符号）字符转换成 long 类型的值，跳过开始的空白，遇到第1个非数字字符时结束转换；如果未发现数字则返回 0 ；如果转换成功，则把数字后第 1 个字符的地址赋给 ept 指向的位置；如果转换失败，则把 npt 赋给 ept 指向的位置；假定字符串中的数字以 base 指定的数为基数 |
| long long strtoll(const char * restrict npt, char * restrict ept,int base); | 与 strtol() 类似，但是该函数把 npt 指向的字符串转换为 long long 类型的值（C99） |
| unsigned long strtoul(const char | restrict npt, char restrict ept, | int base); | 返回把字符串 npt 开始部分的数字（和符号）字符转换为 unsigned long 类型的值，跳过开始的空白，遇到第1个非数字字符时结束转换；如果未发现数字则返回 0 ；如果转换成功，则把数字后第 1 个字符的地址赋给 ept 指向的位置；如果转换失败，则把 npt 赋给 ept 指向的位置；假定字符串中的数字以 base 指定的数为基数 |
| unsigned long long strtoull(const char * restrict npt,char * restrict | ept, int base); | 与 strtoul() 类似，但是该函数把 npt 指向的字符串转换为 unsigned long long 类型的值（C99） |
| int rand(void); | 返回 0 ～ RAND_MAX 范围内的一个伪随机整数 |
| void srand(unsigned int seed); | 把随机数生成器种子设置为 seed ，如果在调用 rand() 之前调用 srand() ，则种子为 1 |
| void aligned_alloc(size_t algn, | size_t size); | 为对齐对象 algn 分配 size 字节的空间，应支持 algn 对齐值， size 应该是 algn 的倍数（ C11 ） |
| void calloc(size_t nmem, size_t size); | 为内含 nmem 个成员的数组分配空间，每个元素占 size 字节大；空间中的所有位都初始化为 0 ；如果操作成功，该函数返回数组的地址，否则返回 NULL |
| void free(void ptr); | 释放 ptr 指向的空间， ptr 应该是之前调用 calloc() 、 malloc() 或 realloc() 返回的值，或者 ptr 也可以是空指针，出现这种情况时什么也不做。如果 ptr 是其他值，其行为是未定义的 |
| void malloc(size_t size); | 分配 size 字节的未初始化内存块；如果成功分配，该函数返回数组的地址，否则返回 NULL |
| void realloc(void ptr, size_t size); | 把 ptr 指向的内存块大小改为 size 字节， size 字节内的内存块内容不变。该函数返回块的位置，它可能被移动。如果不能重新分配空间，函数返回 NULL ，原始块不变；如果 ptr 为 NULL ，其行为与调用带 size 参数的 malloc() 相同；如果 size 是 0 ，且 ptr 不是 NULL ，其行为与调用带 ptr 参数的 free() 相同 |
| void abort(void); | 除非捕获信号 SIGABRT ，且相应的信号处理器没有返回，否则该函数将导致程序异常结束。是否关闭 I/O 流和临时文件，因实现而异。该函数执行 raise(SIGABRT) |
| int atexit(void( func)(void)); | 注册 func 指向的函数，使其在程序正常结束时被调用。实现应支持注册至少 32 个函数，并根据它们注册顺序的逆序调用。如果注册成功，函数返回 0 ；否则返回非 0 |
| int at_quick_exit(void ( func)(void)); | 注册 func 指向的函数，如果调用 quick_exit() 则调用被注册的函数。实现应支持注册至少 32 个函数，并根据它们注册顺序的逆序调用。如果注册成功，函数返回 0 ；否则返回非 0 （C11） |
| void exit(int status); | 该函数将正常结束程序。首先调用由 atexit() 注册的函数，然后刷新所有打开的输出流、关闭所有的I/O流、关闭 tmpfile() 创建的所有文件，并把控制权返回主机环境中；如果 status 是 0 或 EXIT_SUCCESS ，则返回一个实现定义的值，表明未成功结束程序 |
| void _Exit(int status); | 与 exit() 类似，但是该函数不调用 atexit() 注册的函数和 signal() 注册的信号处理器，其处理打开流的方式依实现而异 |
| char getenv(const char name); | 返回一个指向字符串的指针，该字符串表示 name 指向的环境变量的值。如果无法匹配指定的 name ，则返回 NULL |
| _Noreturn void quick_exit(int | status); | 该函数将正常结束程序。不调用 atexit() 注册的函数和 signal() 注册的信号处理器。根据 at_quick_exit() 注册函数的顺序，逆序调用这些函数。如果程序多次调用 quick_exit() 或者同时调用 quick_exit() 和 exit() ，其行为是未定义的。通过调用 _Exit(status) 将控制权返回主机环境（C11） |
| int system(const char str); | 把 str 指向的字符串传递给命令处理器（如DOS或UNIX）执行的主机环境。如果 str 是 NULL 指针，且命令处理器可用，则该函数返回非 0 ，否则返回；如果 str 不是 NULL ，返回值依实现而异 |
| void bsearch(const void key, const | void base, size_tnmem, size_t size, | int ( comp)(const void , const void | )); | 查找 base 指向的一个数组（有 nmem 个元素，每个元素的大小为 size ）中是否有元素匹配 key 指向的对象。通过 comp 指向的函数比较各项，如果 key 指向的对象小于数组元素，那么比较函数将返回小于 0 的值；如果两者相等，则返回 0 ；如果 key 指向的对象大于数组元素，则返回大于 0 的值。该函数返回指向匹配元素的指针或 NULL （如果无匹配元素）。如果有多个元素匹配，未定义返回哪一个元素 |
| void qsort(void base, size_t nmem, | size_t size, int( comp) (const void | , const void )); | 根据 comp 指向的函数所提供的顺排列 base 指向的数组。该数组有 nmem 个元素，每个元素的大小是 size 。如果第 1 个参数指向的对象小于数组元素，那么比较函数将返回小于 0 的值；如果两者相等，则返回 0 ；如果第 1 个参数指向的对象大于数组元素，则返回大于 0 的值 |
| int abs(int n); | 返回 n 的绝对值。如果 n 是负数但没有与之对应的正数，那么返回值是未定义的（当 n 是以二进制补码表示的 INT_MIN 时，会出现这种情况） |
| div_t div(int numer, int denom); | 计算 number 除以 denom 的商和余，把商和余数分别存储在 div_t 结构的 quot 成员和 rem 成员中。对于无法整除的除法，商要趋零截断（即直接截去小数部分） |
| long labs(int n); | 返回 n 的绝对值，如果 n 是负数但没有与之对应的正数，那么返回值是未定义的（当 n 是以二进制补码表示的 LONG_MIN 时，会出现这种情况） |
| ldiv_t ldiv(long numer, long denom); | 计算 number 除以 denom 的商和余，把商和余数分别存储在 ldiv_t 结构的 quot 成员和 rem 成员中。对于无法整除的除法，商要趋零截断（即直接截去小数部分） |
| long long llabs(int n); | 返回 n 的绝对值，如果 n 是负数但没有与之对应的正数，那么返回值是未定义的（当 n 是以二进制补码表示的 LONG_LONG_MIN 时，会出现这种情况） |
| lldiv_t lldiv(long numer, long denom); | 计算 number 除以 denom 的商和余，把商和余数分别存储在 lldiv_t 结构的 quot 成员和 rem 成员中。对于无法整除的除法，商要趋零截断（即直接截去小数部分）（C99） |
| int mblen(const char s, size_t n); | 返回组成 s 指向的多字节字符的字节数（最大为 n ）。如果 s 指向空字符，该函数则返回 0 ；如果 s 未指向多字节字符，则返回 -1 ；如果 s 是 NULL ，且多字节根据状态进行编码，该函数则返回非 0 ，否则返回 0 |
| int mbtowc(wchar_t pw, const char s, | size_t n); | 如果 s 不是 NULL ，该函数确定了组成 s 指向的多字节字符的字节数（最大为 n ），并确定字符的 wchar_t 类型编码。如果 pw 不是 NULL ，则把类型编码赋给 pw 指向的位置。返回值与 mblen(s, n) 相同 |
| int wctomb(char s,wchar_t wc); | 把 wc 中的字符代码转换成相应的多字节字符表示，并将其存储在 s 指向的数组中，除非 s 是 NULL 。如果 s 不是 NULL ，且如果 wc 无法转换成相应的有效多字节字符，该函数返回 -1 ；如果 wc 有效，该函数返回组成多字节的字节数；如果 s 是 NULL ，且如果多字节字符根据状态进行编码，该函数则返回非 0 ，否则返回 0 |
| size_t mbstowcs(wchar_t restrict pwcs,const char srestrict ,size_t n); | 把 s 指向的多字节字符数组转换成存储在 pwcs 开始位置的宽字符编码数组中，转换 pwcs 数组中的 n 个字符或转换到 s 数组的空字节停止。如果遇到无效的多字节字符，该函数返回 (size_t)(-1); ，否则返回已填充的数组元素个数（如果有空字符，不包含空字符） |
| size_t wcstombs(char restricts, const wchart_t restrict pwcs,size_t n); | 把存储在 pwcs 指向数组中的宽字符编码序列转换成一个多字节字符序列，并把它拷贝到 s 指向的位置上，存储 n 个字节或遇到空字符时停止转换。如果遇到无效的宽字符编码，该函数返回 (size_t)(-1) ，否则返回已填充数组的字节数（如果有空字符，不包含空字符） |