C语言函数大全-- m 开头的函数（1）
2024-05-31 23:47:09
C语言函数大全
本篇介绍C语言函数大全-- m 开头的函数
1. malloc
1.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
void *malloc(size_t size);
|
用于动态分配内存 |
参数：
- size ： 需要分配的内存大小（以字节为单位）
返回值：
- 如果分配成功，返回分配的内存块的指针；
- 如果分配失败，则返回 NULL。
1.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int main()
{char *str = NULL;// 分配内存str = (char *)malloc(20 * sizeof(char));if (str == NULL){printf("Failed to allocate memory.\n");return 1;}// 将字符串复制到内存中strcpy(str, "Hello, world!");// 输出字符串printf("%s\n", str);// 释放内存free(str);return 0;
}
在上面的示例程序中，
- 我们首先声明一个指向字符型的指针
str，并将其初始化为NULL； - 然后使用
malloc()函数动态分配了 20 字节的内存空间，并将其赋值给str指针； - 接下来，我们使用
strcpy()函数将字符串"Hello, world!"复制到内存中，并使用printf()函数输出字符串； - 最后，我们使用
free()函数释放了分配的内存空间。
1.3 运行结果
2. mblen
2.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
int mblen(const char *s, size_t n);
|
检查多字节字符的长度 |
参数：
- s ： 指向待检查的多字节字符或多字节字符序列的指针
- n ： 要检查的最大字节数
注意：如果
s是空指针，则返回 0，表示不是多字节字符；否则，如果n不足以包含完整的多字节字符，则返回 -1，表示需要更多的输入；否则，返回多字节字符所需的字节数。
2.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <locale.h>int main()
{// 设置本地化环境setlocale(LC_ALL, "");char str[] = u8"你好，世界！";int len;// 检查第一个字符的长度len = mblen(str, MB_CUR_MAX);if (len == -1){printf("Failed to determine the length of the multibyte character.\n");return 1;}printf("The length of the first multibyte character is %d bytes.\n", len);return 0;
}
在上面的示例程序中，
- 我们首先使用
setlocale()函数设置本地化环境，以便正确处理多字节字符。 - 然后我们定义了一个包含中文字符的字符串
str； - 接着使用
mblen()函数检查第一个字符的长度，并将其保存到变量len中。 - 最后，我们输出该字符的长度。
2.3 运行结果
3. mbrlen
3.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
size_t mbrlen(const char *s, size_t n, mbstate_t *ps);
|
检查多字节字符的长度 |
参数：
- s ： 指向待检查的多字节字符或多字节字符序列的指针
- n ： 要检查的最大字节数
- ps ： 描述转换状态的
mbstate_t结构体的指针
注意： 如果
s是空指针，则返回 0，表示不是多字节字符；否则，如果n不足以包含完整的多字节字符，则返回(size_t)-2，表示需要更多的输入；否则，如果ps是NULL，则使用默认转换状态；否则，将ps的值更新为已经转换的字符数，并返回多字节字符所需的字节数。
3.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <wchar.h>
#include <locale.h>int main()
{// 设置本地化环境setlocale(LC_ALL, "");char str[] = u8"你好，世界！";int len;// 检查第一个字符的长度len = mbrlen(str, MB_CUR_MAX, NULL);if (len == (size_t)-2) // 特殊的返回值，表示发生了错误{printf("Failed to determine the length of the multibyte character.\n");return 1;}printf("The length of the first multibyte character is %d bytes.\n", len);return 0;
}
在上面的示例程序中，
- 我们首先使用
setlocale()函数设置本地化环境，以便正确处理多字节字符。 - 然后我们定义了一个包含中文字符的字符串
str； - 接着使用
mbrlen()函数检查第一个字符的长度，并将其保存到变量len中。 - 最后，我们输出该字符的长度。
3.3 运行结果
4. mbrtowc
4.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
size_t mbrtowc(wchar_t *pwc, const char *s, size_t n, mbstate_t *ps);
|
将多字节字符转换为宽字符 |
参数：
- pwc ： 一个指向宽字符的指针，表示将要存入转换后的宽字符；
- s ： 一个指向多字节字符或字符序列的指针；
- n ： 一个表示最多转换的字节数的整数；
- ps ： 一个指向转换状态的指针，如果为 NULL，则使用默认转换状态。
返回值：
- 如果能转换，返回转换的字符数；
- 如果不能转换，则返回
(size_t)-1。
4.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <locale.h>
#include <wchar.h>int main()
{// 设置本地化环境setlocale(LC_ALL, "");char str[] = u8"你好，世界！";wchar_t wc;mbstate_t state = {0};// 将第一个字符转换为宽字符size_t len = mbrtowc(&wc, str, MB_CUR_MAX, &state);if (len == (size_t)-1){printf("Failed to convert multibyte character.\n");return 1;}// 输出宽字符wprintf(L"The first wide character is: %lc\n", wc);return 0;
}
在上面的示例程序中，
- 我们首先使用
setlocale()函数设置本地化环境，以便正确处理多字节字符。 - 然后我们定义了一个包含中文字符的字符串
str； - 接着使用
mbrtowc()函数将第一个字符转换为宽字符，并将其保存到变量wc中。 - 最后，我们使用
wprintf()函数输出宽字符。
注意： 在调用
mbrtowc()函数之前，必须将mbstate_t结构体的值初始化为0。在 C99 标准中，可以使用大括号对结构体进行初始化，这会把结构体或数组的每个元素都初始化为默认值（0或NULL）。
4.3 运行结果
5. mbsinit
5.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
int mbsinit(const mbstate_t *ps);
|
检查转换状态是否为起始状态 |
参数：
- ps ： 指向
mbstate_t结构体的指针，表示要检查的转换状态。
注意： 如果
ps是空指针，则返回非零值（真），表示默认转换状态已经初始化；否则，如果ps描述的转换状态是起始状态，则返回非零值（真）；否则，返回0（假）。
5.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <locale.h>
#include <wchar.h>int main()
{// 设置本地化环境setlocale(LC_ALL, "");char str[] = u8"你好，世界！";mbstate_t state = {0};// 检查转换状态是否为起始状态if (!mbsinit(&state)){printf("The conversion state is not initial.\n");return 1;}// 打印转换状态printf("The conversion state is %s.\n", (mbsinit(&state) ? "initial" : "not initial"));return 0;
}
在上面的示例程序中，
- 我们首先定义了一个包含中文字符的字符串
str和一个转换状态结构体state； - 然后我们使用
mbsinit()函数检查转换状态是否为起始状态; - 最后在控制台输出
"The conversion state is initial."。
5.3 运行结果
6. mbstowcs
6.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
size_t mbstowcs(wchar_t *pwcs, const char *s, size_t n);
|
用于将多字节字符序列转换为宽字符序列。 |
参数：
- pwcs ： 指向存储结果宽字符序列的缓冲区的指针
- s ： 待转换的多字节字符序列
- n ： 缓冲区的最大长度（以宽字符数计）
返回值：
- 如果成功地将多字节字符序列转换为宽字符序列，则该函数返回实际写入缓冲区中的宽字符数，不包括空字符
\0；- 如果遇到了无效的多字节字符或编码，或者宽字符缓冲区不足，导致转换失败，则该函数返回
(size_t)-1。
6.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <locale.h>
#include <wchar.h>int main()
{// 设置本地化环境setlocale(LC_ALL, "");char str[] = u8"你好，世界！";wchar_t wcbuf[20];// 将多字节字符序列转换为宽字符序列size_t ret = mbstowcs(wcbuf, str, sizeof(wcbuf)/sizeof(wchar_t));if (ret == (size_t)-1){printf("Failed to convert multibyte character sequence.\n");return 1;}// 在控制台输出宽字符序列及其长度wprintf(L"The wide character string is: %ls (%zu characters)\n", wcbuf, ret);return 0;
}
在上面的示例程序中，我们首先定义了一个包含中文字符的字符串 str 和一个用于存储结果宽字符序列的缓冲区 wcbuf。然后我们使用 mbstowcs() 函数将多字节字符序列转换为宽字符序列，并在控制台输出相应的信息。
注意： 在计算缓冲区大小时，必须将其指定为宽字符数（即
sizeof(wcbuf)/sizeof(wchar_t)），而不是字节数或字符数。这是因为在Windows等一些操作系统中，wchar_t类型并不总是占用固定的字节数，而可能会根据编译器和平台而变化。
6.3 运行结果
7. mbstowcs
7.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
size_t mbsrtowcs(wchar_t *dst, const char **src, size_t len, mbstate_t *ps);
|
用于将多字节字符序列转换为宽字符序列，并在转换过程中自动更新 mbstate_t 转换状态结构体。 |
参数：
- dst： 指向存储结果宽字符序列的缓冲区的指针
- src ： 指向待转换的多字节字符序列的指针的指针
- len ： 缓冲区的最大长度（以宽字符数计）
- ps ： 指向包含转换状态信息的结构体 mbstate_t 的指针
返回值：
- 如果成功地将多字节字符序列转换为宽字符序列，则该函数返回实际写入缓冲区中的宽字符数，不包括空字符
\0；- 如果遇到了无效的多字节字符或编码，或者宽字符缓冲区不足，导致转换失败，则该函数返回
(size_t)-1。
注意：
mbsrtowcs()函数会自动更新转换状态结构体mbstate_t，以记录上一次调用的状态并在下一次调用时继续使用。这使得mbsrtowcs()函数适用于处理长的、包含部分多字节字符的字符串。它会自动识别和处理多字节字符序列中的部分字符，并等待更多的字节，直到可以完成转换为止。
7.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <locale.h>
#include <wchar.h>int main()
{// 设置本地化环境setlocale(LC_ALL, "");char str[] = u8"你好，世界！";wchar_t wcbuf[20];mbstate_t state = {0};// 将多字节字符序列转换为宽字符序列size_t ret = mbsrtowcs(wcbuf, (const char**)&str, sizeof(wcbuf)/sizeof(wchar_t), &state);if (ret == (size_t)-1){printf("Failed to convert multibyte character sequence.\n");return 1;}// 在控制台输出宽字符序列及其长度wprintf(L"The wide character string is: %ls (%zu characters)\n", wcbuf, ret);return 0;
}
8. mbtowc
8.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
int mbtowc(wchar_t *restrict pwc, const char *restrict s, size_t n);
|
用于将一个多字节字符 (Multibyte Character) 转换成一个宽字符 (Wide Character)。 |
参数：
- pwc ： 指向存储宽字符的指针。
- s ： 指向要转换的多字节字符的指针。
- n ： 要转换的最大字节数。
返回值：
- 如果转换成功，则返回转换后的宽字符数；
- 如果遇到无效的多字节字符，则返回
-1；- 如果传递了空指针，则返回
0。
8.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <locale.h>
#include <wchar.h>int main(void)
{setlocale(LC_ALL, "");char mbstr[] = "Hello, world!";wchar_t wc;int len = mbtowc(&wc, mbstr, sizeof(mbstr));if (len > 0) {wprintf(L"%lc\n", wc);} else if (len == 0) {wprintf(L"Empty string.\n");} else if (len == -1) {wprintf(L"Invalid multibyte character.\n");}return EXIT_SUCCESS;
}
8.3 运行结果
9. memccpy
9.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
void *memccpy(void *restrict dst, const void *restrict src, int c, size_t n);
|
用于将内存块的内容复制到另一个内存块中，并在指定字符出现时停止复制。 |
参数：
- dst ： 要复制到的目标内存块的指针
- src ： 要从中复制数据的源内存块的指针
- c ： 指定的字符值
- n ： 要复制的字节数
返回值：
- 如果源内存块的前
n个字节中包含字符c，则返回指向字符c后面一个字节的指针；- 否则返回
NULL。
9.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int main(void)
{char src[] = "Hello, world!";char dst[20];memset(dst, 0, sizeof(dst));char *p = (char*) memccpy(dst, src, 'o', sizeof(src));if (p) {printf("'%c' found at index %ld\n", *(p - 1), p - dst - 1);} else {printf("'%c' not found\n", 'o');}printf("%s\n", dst);return 0;
}
9.3 运行结果
10. memchr
10.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
void *memchr(const void *s, int c, size_t n);
|
用于在某一内存块中查找指定字符的位置。 |
参数：
- s ： 要进行查找的内存块的起始地址
- c ： 要查找的指定字符，以整数形式表示
- n ： 要查找的字节数，即在前
n个字节中查找指定字符
10.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int main(void)
{char str[] = "Hello, world!";char ch = 'w';char *p;// 在字符串中查找指定字符p = (char*) memchr(str, ch, strlen(str));if (p) {printf("'%c' found at index %ld\n", ch, p - str);} else {printf("'%c' not found\n", ch);}return EXIT_SUCCESS;
}
在上述程序中，
- 我们首先定义了一个字符串
str和要查找的指定字符ch； - 然后使用
memchr()函数查找字符串str中是否包含指定字符ch； - 最后如果找到了该字符，则输出它的索引位置；否则，输出未找到的提示信息。
10.3 运行结果
11. memcpy
11.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);
|
用于将源内存块中的 n 个字节复制到目标内存块中。 |
参数：
- dest ： 目标内存块的起始地址
- src ： 源内存块的起始地址
- n ： 要复制的字节数
11.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int main(void)
{char src[] = "Hello, world!";char dst[20];memset(dst, 0, sizeof(dst));// 将源字符串复制到目标字符串中memcpy(dst, src, strlen(src));printf("%s\n", dst);return 1;
}
注意： 在使用
memcpy()函数进行内存复制时，目标内存块必须足够大，以容纳源内存块中的全部内容。否则，复制过程可能会导致访问非法内存空间，从而导致代码异常或崩溃。因此，在进行内存复制时，应该尽量避免超出目标内存块大小的范围。
11.3 运行结果
12. memcmp
12.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);
|
用于比较两个内存块的内容是否相同。 |
参数：
- s1 ： 要进行比较的第一个内存块的起始地址
- s2 ： 要进行比较的第二个内存块的起始地址
- n ： 要比较的字节数。
注意：
memcmp()函数会逐一比较两个内存块中对应位置上的字节大小，直到找到差异或者比较完全部字节。
- 如果两个内存块完全相同，则返回值为
0；- 如果两个内存块不同，则返回值是两个内存块中第一个不同字节处的差值（
s1中该字节的值减去s2中该字节的值）。
12.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int main(void)
{char str1[] = "Hello, world!";char str2[] = "Hello, everyone!";// 比较两个字符串int result = memcmp(str1, str2, strlen(str1));printf("result = %d\n", result);if (result == 0) {printf("Strings are equal\n");} else if (result < 0) {printf("String '%s' is smaller than string '%s'\n", str1, str2);} else {printf("String '%s' is larger than string '%s'\n", str1, str2);}return 1;
}
注意： 在比较两个内存块时，应该确保被比较的内存块中包含足够的字节，并且待比较的字节数不超过内存块大小，否则函数可能会出现异常行为。另外，由于返回值是有符号整数类型，因此在比较时应该将其强制转换为无符号整数类型，以避免出现不必要的错误。
12.3 运行结果
13. memmove
13.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n);
|
用于将源内存块中的 n 个字节复制到目标内存块中。与 memcpy() 函数不同的是，memmove() 函数在复制过程中会处理内存块重叠的情况。
|
参数：
- dest ： 目标内存块的起始地址
- src ： 源内存块的起始地址
- n ： 要复制的字节数。
注意：
memmove()函数会将源内存块中的前n个字节复制到目标内存块中，并返回指向目标内存块起始地址的指针。
13.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int main(void)
{char str[] = "Hello, world!";char tmp[20];memset(tmp, 0, sizeof(tmp));// 将源字符串复制到目标字符串中（处理重叠的情况）memmove(tmp, str + 6, strlen(str) - 6);printf("%s\n", tmp);return 0;
}
注意： 在使用
memmove()函数进行内存复制时，目标内存块必须足够大，以容纳源内存块中的全部内容。否则，复制过程可能会导致访问非法内存空间，从而导致代码异常或崩溃。此外，由于memmove()函数的处理开销较大，因此在不涉及内存块重叠时，应该尽量使用memcpy()函数以提高效率。
13.3 运行结果
14. memset，memset_s
14.1 函数说明
| 函数声明 | 函数功能 |
|---|---|
void *memset(void *s, int c, size_t n);
|
用于将一个内存块中的所有字节都设置为指定的值。 |
errno_t memset_s(void *s, rsize_t smax, int c, rsize_t n);
|
C11 标准新增了一个名为 memset_s() 的安全版本函数。与 memset() 函数不同的是，memset_s() 函数会在设置内存块值时检查目标内存块大小，并防止缓冲区溢出、重叠等安全问题。
|
memset 参数：
- s ： 要进行设置的内存块的起始地址
- c ： 要设置的值，以整数形式表示
- n ： 要设置的字节数
memset_s 参数：
- s ： 要进行设置的内存块的起始地址
- smax ： 目标内存块的大小
- c ： 要设置的值，以整数形式表示
- n ： 要设置的字节数
14.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int main(void)
{char str[21] = {'\0'};memset(str, 'A', sizeof(str) - 1);printf("%s\n", str);return 0;
}
14.3 运行结果
参考
- [API Reference Document]
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