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C语言头文件大全(29个头文件详解)
C语言的头文件包含了丰富的函数、宏定义和类型声明,可以由 #include 指令引入到源文件(.c 文件)中。随着C语言标准的不断演进(C89 -> C99 -> C11 -> C17),头文件的数量和功能也在不断扩展,以适应现代编程的需求。
下面的表格是一个C语言头文件大全,详细列出了不同C语言标准(C89、C99、C11 和 C17)所引入的头文件,同时包括了它们的作用和主要内容。
引入标准 | 头文件 | 作用 | 主要内容 |
---|---|---|---|
C89 | <assert.h> | 提供断言功能,用于程序调试 | 提供了 assert 宏,用于在程序中插入诊断点。当 assert 的条件为假时,程序会中止并打印出错误信息,包括文件名和行号。这对于调试和确保程序的正确性非常有用。 |
<ctype.h> | 字符类型判断和转换 | 包含了用于字符分类和转换的函数。例如,isalpha 用于检查字符是否为字母,tolower 用于将字符转换为小写。这些函数在处理文本和字符串时非常有用。 | |
<errno.h> | 定义了错误码相关的宏和变量 | 定义了错误码相关的宏和变量。它包含 errno 变量,用于存储最近一次发生的错误的错误码,以及一些常见错误的宏定义,如 EDOM(定义域错误)、ERANGE(结果超出范围)等。 | |
<float.h> | 定义浮点类型的特性,包括范围和精度 | 定义了与浮点类型相关的一些限制和常量。例如,FLT_MAX 表示 float 类型的最大值,DBL_EPSILON 表示 double 类型的最小精度等。这些常量对于需要精确控制浮点运算的程序非常重要。 | |
<iso646.h> | 替代关系操作符和位操作符的宏 | 定义了一些替代关系操作符和位操作符的宏。例如,and 代替 &&,or 代替 ||,not 代替 !。这些宏主要用于提高代码的可读性,特别是在某些键盘布局中难以输入这些符号的情况下。 | |
<limits.h> | 定义整数类型的取值范围 | 定义了整数类型的范围限制。例如,INT_MAX 表示 int 类型的最大值,CHAR_BIT 表示一个字节的位数。这些常量对于编写可移植的代码非常重要,因为不同的系统可能有不同的整数范围。 | |
<locale.h> | 本地化支持 | 提供了本地化相关的函数和类型。它包含 setlocale 函数用于设置或查询程序的当前区域设置,以及 struct lconv 类型用于存储区域设置的数字和货币格式信息。 | |
<math.h> | 数学函数库 | 包含了大量的数学函数。例如,sin、cos、tan 等三角函数,exp、log、pow 等指数和对数函数,以及 floor、ceil 等取整函数。这个头文件对于进行数学计算的程序非常重要。 | |
<setjmp.h> | 非局部跳转 | 提供了非局部跳转的功能。它定义了 setjmp 和 longjmp 函数,允许程序在函数调用之间进行跳转。这通常用于实现异常处理和复杂的控制流。 | |
<signal.h> | 信号处理 | 定义了信号处理相关的函数和常量。它包括 signal 函数用于设置信号处理程序,以及各种信号常量如 SIGINT(中断信号)、SIGSEGV(段错误信号)等。 | |
<stdarg.h> | 可变参数函数支持 | 定义了处理可变参数列表的宏,包括了 va_list 类型和 va_start、va_arg、va_end 宏,用于访问函数的可变参数。这对于实现类似 printf 这样的可变参数函数非常重要。 | |
<stddef.h> | 常用类型和宏定义 | 定义了一些常用的类型和宏。例如,size_t 类型用于表示大小,NULL 宏表示空指针常量,offsetof 宏用于计算结构体成员的偏移量。 | |
<stdio.h> | 标准输入输出 | 是标准输入输出库,提供了大量用于文件和控制台 I/O 的函数。它包括 printf、scanf 等格式化输入输出函数,fopen、fclose 等文件操作函数,以及 FILE 类型的定义。 | |
<stdlib.h> | 通用工具函数 | 提供了多种通用工具函数,包括内存分配函数(malloc、free),随机数生成函数(rand),字符串转换函数(atoi、atof),以及程序终止函数(exit)等。 | |
<string.h> | 字符串处理 | 包含了字符串处理函数。例如,strcpy 用于复制字符串,strcmp 用于比较字符串,strlen 用于计算字符串长度。这个头文件对于处理 C 风格字符串非常重要。 | |
<time.h> | 时间和日期 | 包含了时间和日期相关的函数和类型。它定义了 time_t 类型表示日历时间,struct tm 表示分解时间,以及 time、localtime 等函数用于获取和操作时间。 | |
C99 | <complex.h> | 复数运算支持 | 引入了复数类型支持,包括复数的数学运算函数。它定义了 _Complex 关键字和 complex 宏,以及一系列用于复数运算的函数,如 cabs(复数绝对值)、cexp(复数指数)等。 |
<fenv.h> | 浮点环境访问 | 提供了访问浮点环境的函数。浮点环境包括浮点状态标志、控制模式等。这个头文件定义了操作浮点环境的函数,如 fegetround(获取当前舍入模式)、fesetexceptflag(设置浮点异常标志)等。 | |
<inttypes.h> | 整数类型格式转换 | 提供了一组用于操作精确宽度整数类型的宏。它包含了 <stdint.h> 的所有内容,并添加了一些额外的宏,如 PRId32(用于 printf 格式化 32 位有符号整数)等。 | |
<stdbool.h> | 布尔类型支持 | 引入了布尔类型支持。它定义了 _Bool 类型和 bool、true、false 宏,使得在 C 语言中可以更方便地使用布尔值。 | |
<stdint.h> | 固定大小的整数类型 | 定义了一组具有精确宽度的整数类型。例如,int32_t 表示 32 位有符号整数,uint64_t 表示 64 位无符号整数。这对于需要精确控制整数大小的程序非常有用。 | |
<tgmath.h> | 通用类型数学宏 |