C/C++编程：头文件＜cstddef＞、＜cstdlib＞、＜cstring＞

左手的ㄟ右手 2023-06-17 09:57 21阅读 0赞

头文件`<cstddef>、<cstdlib>、<cstring>`与C对应版本兼容，在C++程序中经常用到。它们是C头文件`<stddef.h>、<stdlib.h>、<string.h>`的较新版本，定义了一些常用的常量、宏、类型和函数

# `<cstddef>`内的各种定义 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>标识符</th> 
   <th>意义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>NUll</td> 
   <td>指针值，用来表示未定义或无值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>nullptr_t</td> 
   <td>C++11其用来取代NULL</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>size_t</td> 
   <td>一种无正负号的型别，用来表示大小（例如元素个数）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ptrdiff_t</td> 
   <td>一种带有正负号的型别，用来表示指针之间的距离</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>max_align_t</td> 
   <td>所有环境之最大齐位所对应的类型</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>offsetof(type, mem)</td> 
   <td>表示成员mem在某个struct或者union中的偏移量</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

> NULL与nullptr

*  在C++11之前，NULL通常用来表示一个不指向任何对象的pointer。自C++11其以nullptr表示这个语义
 *  C语言中的NULL通常定义为(void\*)0，这在C++中并不正确，NULL必须是个整数类型，否则你将无法将NULL赋予一个pointer。这是因为C++并没有定义从void\*到任何类型的自动类型转换操作
 *  nullptr会被自动转换为各种pointer类型，但是不会被转换为任何整数类型
 *  从C++11开始使用nullptr取代NULL

下面我们来看个例子：

void f(int);
    void f(void*);
     
    f(0);       //调用f(int)
    f(NULL);    //如果NULL被视为0，那么调用的是f(int)，可能与你的预期不符
    f(nullptr); //调用f(void*)

效果：  
![在这里插入图片描述][20210226174207148.png]

> null与std::nullptr\_t

*  std::nullptr\_t是一种基础数据类型，定义于中
 *  std::nullptr\_t定义的变量必须初始化
 *  nullptr属于一种常量，它是属于std::nullptr\_t数据类型的

实例：

void f(int) {
        
        std::cout << "int" << std::endl;
    }
    void f(void*) {
        
        std::cout << "void*" << std::endl;
    }
    void f(std::nullptr_t) {
        
        std::cout << "std::nullptr_t" << std::endl;
    }
     
    int main()
    {
        
        f(0);
        f(NULL);
        f(nullptr);
     
        //必须初始化
        std::nullptr_t t = nullptr;
        f(t);
     
        return 0;
    }

效果：  
![在这里插入图片描述][20210226174152660.png]

# `<cstdlib>` #

下图列出了一部分定义，具体请参考[https://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/][https_www.cplusplus.com_reference_cstdlib]  
![在这里插入图片描述][20210226174502117.png]

> `EXIT_SUCCESS、EXIT_FAILURE`

*  这两被用来传递给exit()的实参，也可以当做main的返回值

> `atexit()`

atexit()注册的函数，在程序正常退出时会依注册相反次序被一一调用。无论是通过exit()退出或从main()尾部退出，都会如此，不需传递任何参数

> `exit()、abort()`

*  exit()：会销毁所有static对象、清空所有缓冲区，关闭所有IO通道，然后终止程序，终止前会先调用由atexit()注册的函数。如果atexit()注册的函数抛出异常，就会调用terminate()
 *  abort()：会立刻终止函数，不作任何清理工作
    
     *  `abort`是“意外”终止函数，而不是“意料内的结束”
     *  如果要“意料内的结束并发出一个错误代码”应调用`std::terminate`
 *  这两个函数都不会销毁局部对象：因为堆叠辗转（stack unwinding）开展不会被执行起来。如果你希望确保所有局部对象的析构函数被调用，应该运用异常（exception）或正常返回机制，然后从main()退出程序

## atof ##

double atof（const char * str）;

*  功能： 将字符串转换为双精度
    
     *  从第一个非空白字符开始，尽可能多地使用有效的字符，并将其解释为数值。最后一个有效字符之后的其余字符串将被忽略，并且对该函数的行为没有影响。
     *  如果str中的非空白字符的第一个序列没有形成刚刚定义的有效浮点数，或者由于str为空或仅包含空白字符而没有这样的序列存在，则不执行任何转换，该函数返回0.0。
 *  返回值
    
     *  成功后，函数将转换后的浮点数作为double值返回。
     *  如果无法执行有效的转换，则该函数将返回零（0.0）
     *  如果转换后的值超出a的可表示值范围double
     *  更健壮的函数是`strtod`

> 例子

/* atof example: sine calculator */
    #include <stdio.h>      /* printf, fgets */
    #include <stdlib.h>     /* atof */
    #include <math.h>       /* sin */
    
    int main ()
    {
        
      double n,m;
      double pi=3.1415926535;
      char buffer[256];
      printf ("Enter degrees: ");
      fgets (buffer,256,stdin);
      n = atof (buffer);
      m = sin (n*pi/180);
      printf ("The sine of %f degrees is %f\n" , n, m);
      return 0;
    }

![在这里插入图片描述][20210226180110345.png]  
![在这里插入图片描述][20210226180142246.png]  
![在这里插入图片描述][20210226180234869.png]

#  #

下图展示了头文件中最重要的表达式：**用以设定、拷贝、搬移内存的底层函数**，这些函数被应用于character trait

![在这里插入图片描述][20210226175456349.png]

*  [cpp解析器][cpp],

[20210226174207148.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210226174207148.png
[20210226174152660.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210226174152660.png
[https_www.cplusplus.com_reference_cstdlib]: https://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/
[20210226174502117.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210226174502117.png
[20210226180110345.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210226180110345.png
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[20210226175456349.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20210226175456349.png
[cpp]: http://cpp.sh/