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C 标准库 - <stddef.h>
简介
<stdio.h> 是 C 语言中的一个标准库,它提供了一些常用的函数和类型定义,用于处理与大小相关的操作。
库变量
在 <stddef.h> 中定义的类型有:
- size_t:无符号整数类型,用于表示对象的大小。
- ptrdiff_t:有符号整数类型,用于表示两个指针之间的差值。
- wchar_t:宽字符类型,在处理宽字符时使用。
这些类型在 C 语言中经常被用于标准库函数中,以提供对大小、指针操作和宽字符的支持。
库宏
<stddef.h> 头文件中定义了一些常用的宏。
- NULL:空指针常量的值。
- offsetof(type, member-designator):生成一个类型为 size_t 的整型常量,它表示结构体成员相对于结构体起始位置的字节偏移量。其中,type 表示结构体类型,member-designator 表示结构体成员的标识符。
值得注意的是,offsetof 宏只能用于标准数据类型中的结构体和联合体,不能用于位域。使用时应该遵循 C 语言的规范,同时需要注意不同编译器可能对其实现方式存在差异。
实例
#include <stdio.h>
#include <stddef.h>
int main() {
int arr[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
size_t size = sizeof(arr); // 计算数组 arr 的大小
ptrdiff_t diff = &arr[5] - &arr[0]; // 计算指针差值
printf("数组 arr 的大小为 %zu\n", size); // 使用 %zu 输出 size_t 类型
printf("&arr[5] - &arr[0] 的差值为 %td\n", diff); // 使用 %td 输出 ptrdiff_t 类型
struct Person {
char name[20];
int age;
double height;
};
size_t offset = offsetof(struct Person, age); // 计算结构体成员偏移量
printf("结构体成员 age 在结构体中的偏移量为 %zu\n", offset); // 使用 %zu 输出 size_t 类型
return 0;
}
在这个示例中,我们首先定义了一个整型数组 arr,然后使用 sizeof 计算了数组的大小,并使用 & 运算符获取了数组中两个元素的地址,用于计算指针差值。接着我们定义了一个名为 Person 的结构体,使用 offsetof 宏计算了结构体成员 age 相对于结构体起始位置的偏移量,并将结果输出到屏幕上。最后返回 0 表示程序正常结束。
值得注意的是,在使用 size_t 和 ptrdiff_t 类型时,我们分别使用了 %zu 和 %td 作为格式化输出的占位符。这是因为 size_t 是无符号整数类型,而 ptrdiff_t 是有符号整数类型,它们的输出格式与普通的整型类型不同。
让我们编译并运行上面的程序,这将产生以下结果:
数组 arr 的大小为 40
&arr[5] - &arr[0] 的差值为 5
结构体成员 age 在结构体中的偏移量为 20
C 标准库 - <stdio.h>
简介
<stdio.h> 是 C 标准库中的头文件,它定义了与输入和输出相关的变量类型、宏和函数。这个头文件提供了对标准输入、标准输出和文件操作的支持。
库变量
-
size_t:这是一种无符号整数类型,用于表示对象的大小。通常用于 sizeof 运算符的结果。例如,可以使用 size_t 来表示数组的大小或缓冲区的长度。
-
FILE:这是一个结构体类型,用于表示文件流的信息。它包含了操作文件所需的所有信息,如文件指针、文件状态标志、读写位置等。通过使用 FILE 类型的指针,我们可以打开、关闭、读取和写入文件。
-
fpos_t:这是一种类型,用于存储文件中任意位置的信息。它可以表示文件中的任何偏移量。fpos_t 类型的变量通常与 fseek 和 fgetpos 等函数一起使用,用于在文件中进行定位和操作。
库宏
下面是头文件 stdio.h 中定义的宏:
-
NULL:这是一个空指针常量的值。通常用于初始化指针变量,以表示它们不指向任何有效的内存地址。
-
_IOFBF、_IOLBF 和 _IONBF:这些宏用于 setvbuf 函数的第三个参数,用于设置文件的缓冲类型。_IOFBF 表示全缓冲,_IOLBF 表示行缓冲,_IONBF 表示无缓冲。
-
BUFSIZ:这是一个整数值,代表了 setbuf 函数使用的缓冲区大小。对于标准 I/O 库而言,这通常是一个较大的数值(如 512 或 1024),以便提高读写效率。
-
EOF:这是一个负整数值,用于表示已经到达文件结束或读写操作失败的情况。在标准输入输出函数中,当遇到文件结束或错误时,它们会返回 EOF。
-
FOPEN_MAX:这是一个整数值,代表了系统可以同时打开的文件数量。通常情况下,它的值是一个较大的数值(如 256 或更多)。
-
FILENAME_MAX:这是一个整数值,代表了字符数组可以存储的文件名的最大长度。如果实现没有任何限制,则该值应为推荐的最大值。
-
L_tmpnam:这是一个整数值,代表了字符数组可以存储的由 tmpnam 函数创建的临时文件名的最大长度。
-
SEEK_CUR、SEEK_END 和 SEEK_SET:这些宏用于在 fseek 函数中进行文件定位。它们分别表示当前位置、文件尾和文件开头。
-
TMP_MAX:这是一个整数值,代表了 tmpnam 函数可生成的独特文件名的最大数量。
-
stderr、stdin 和 stdout:这些宏是指向 FILE 类型的指针,分别对应于标准错误、标准输入和标准输出流。它们通常被用作默认的文件指针,以方便进行输入输出操作。
库函数
下面是头文件 stdio.h 中定义的函数:
为了更好地理解函数,请按照下面的序列学习这些函数,因为第一个函数中创建的文件会在后续的函数中使用到。
实例
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *file;
char buffer[100];
// 打开文件以供读取
file = fopen("D://example.txt", "r");
if (file == NULL) {
printf("无法打开文件\n");
return 1;
}
// 从文件读取数据并输出到控制台
while (fgets(buffer, sizeof(buffer), file)) {
printf("%s", buffer);
}
// 关闭文件
fclose(file);
return 0;
}
这个示例演示了如何使用fopen函数打开一个文件,并使用fgets函数从文件中逐行读取数据存储到缓冲区中,然后使用printf函数将数据输出到控制台。最后,使用fclose函数关闭文件。
请注意,示例中假设当前目录下存在名为"example.txt"的文本文件,并且该文件可读。如果文件不存在或无法读取,程序将打印一条错误消息。