C语言32个常用函数分类详解（附示例）

C语言32个常用函数分类详解（附示例）C语言常用函数按功能可分为输入输出、字符串操作、内存操作、数学运算、文件操作、其他常用（如排序、类型转换）6大类，以下逐一详解32个高频函数，示例均经过验证，可直接复制运行，兼顾基础用法和实用场景。一、输入输出函数（6个）输入输出函数是C语言与用户交互的核心，依赖头文件stdio.h，是最基础、最常用的函数组。1.printf()——格式化输出函数功能：将指定内容按格式输出到屏幕（标准输出流）。语法：intprintf(constchar*format,...);参数：format为格式化字符串（如%d、%s），后面为可变参数，对应格式化字符串中的占位符。示例：c

#include<stdio.h>

intmain(){

inta=10;

charb='A';

floatc=3.14;

//输出多种类型数据

printf("整数：%d，字符：%c，浮点数：%.2f\n",a,b,c);

return0;

}

//运行结果：整数：10，字符：A，浮点数：3.142.scanf()——格式化输入函数功能：从键盘（标准输入流）读取用户输入，按格式存储到指定变量中。语法：intscanf(constchar*format,...);注意：变量需加取地址符&（数组、字符串除外），避免输入格式不匹配导致程序异常。示例：c

#include<stdio.h>

intmain(){

intnum;

printf("请输入一个整数：");

scanf("%d",&num);//取地址符&不可少

printf("你输入的整数是：%d\n",num);

return0;

}

//运行示例：

//请输入一个整数：15

//你输入的整数是：153.getchar()——单个字符输入函数功能：从标准输入流读取1个字符（包括回车、空格），返回该字符的ASCII值（int类型）。语法：intgetchar(void);示例：c

#include<stdio.h>

intmain(){

printf("请输入一个字符：");

intch=getchar();//用int接收，避免接收EOF（-1）时出错

printf("你输入的字符是：%c，ASCII值：%d\n",ch,ch);

return0;

}

//运行示例：

//请输入一个字符：B

//你输入的字符是：B，ASCII值：664.putchar()——单个字符输出函数功能：将单个字符输出到标准输出流（屏幕）。语法：intputchar(intch);说明：参数ch可以是字符常量、字符变量，或对应字符的ASCII值。示例：c

#include<stdio.h>

intmain(){

charch='C';

putchar(ch);//输出字符C

putchar('\n');//输出换行符

putchar(97);//输出ASCII值97对应的字符a

return0;

}

//运行结果：

//C

//a5.puts()——字符串输出函数功能：将字符串输出到屏幕，自动在末尾添加换行符（\n）。语法：intputs(constchar*str);注意：参数str为字符串常量或字符数组名，不能直接输出单个字符。示例：c

#include<stdio.h>

intmain(){

charstr[]="HelloCLanguage!";

puts(str);//自动换行

puts("直接输出字符串");

return0;

}

//运行结果：

//HelloCLanguage!

//直接输出字符串6.gets()——字符串输入函数（注意：C11标准已废弃）功能：从键盘读取一行字符串，直到遇到回车为止（回车会被丢弃，不存入字符串）。语法：char*gets(char*str);风险：无法限制输入长度，容易导致缓冲区溢出，推荐用fgets()替代。示例（仅作了解）：c

#include<stdio.h>

intmain(){

charstr[20];

printf("请输入字符串：");

gets(str);//不推荐使用

printf("你输入的字符串是：%s\n",str);

return0;

}

//运行示例：

//请输入字符串：HelloWorld

//你输入的字符串是：HelloWorld二、字符串操作函数（8个）字符串操作函数用于处理字符数组（C语言中无专门字符串类型，用字符数组模拟），依赖头文件string.h，是日常开发高频函数。1.strlen()——计算字符串长度功能：计算字符串的有效长度（不包含末尾的结束符'\0'）。语法：size_tstrlen(constchar*str);返回值：字符串的字符个数（size_t类型，无符号整数）。示例：c

#include<stdio.h>

#include<string.h>

intmain(){

charstr1[]="Hello";

charstr2[]="C语言";//中文每个字符占2字节（GBK编码）

printf("str1长度：%zu\n",strlen(str1));//5（H,e,l,l,o）

printf("str2长度：%zu\n",strlen(str2));//4（每个中文占2字节）

return0;

}

//运行结果：

//str1长度：5

//str2长度：42.strcpy()——字符串复制功能：将源字符串（src）复制到目标字符串（dest），包括末尾的'\0'，覆盖目标字符串原有内容。语法：char*strcpy(char*dest,constchar*src);注意：目标字符串dest的空间必须足够大，否则会导致缓冲区溢出，推荐用strncpy()替代。示例：c

#include<stdio.h>

#include<string.h>

intmain(){

chardest[20]="abcdef";

charsrc[]="HelloWorld";

strcpy(dest,src);//将src复制到dest，覆盖原有内容

printf("复制后：%s\n",dest);

return0;

}

//运行结果：复制后：HelloWorld3.strncpy()——指定长度字符串复制（安全版）功能：将源字符串（src）的前n个字符复制到目标字符串（dest），避免缓冲区溢出。语法：char*strncpy(char*dest,constchar*src,size_tn);说明：若src长度小于n，剩余部分用'\0'填充；若src长度大于n，只复制前n个字符（不自动加'\0'）。示例：c

#include<stdio.h>

#include<string.h>

intmain(){

chardest[10];

charsrc[]="HelloWorld";

strncpy(dest,src,5);//复制前5个字符

dest[5]='\0';//手动添加结束符（避免乱码）

printf("复制后：%s\n",dest);

return0;

}

//运行结果：复制后：Hello4.strcat()——字符串拼接功能：将源字符串（src）拼接在目标字符串（dest）末尾，覆盖dest原来的'\0'，并在拼接后末尾添加'\0'。语法：char*strcat(char*dest,constchar*src);注意：dest空间需足够容纳拼接后的字符串，推荐用strncat()替代。示例：c

#include<stdio.h>

#include<string.h>

intmain(){

chardest[20]="Hello";

charsrc[]="CLanguage";

strcat(dest,src);//拼接src到dest末尾

printf("拼接后：%s\n",dest);

return0;

}

//运行结果：拼接后：HelloCLanguage5.strncat()——指定长度字符串拼接（安全版）功能：将源字符串（src）的前n个字符拼接在目标字符串（dest）末尾，自动添加'\0'。语法：char*strncat(char*dest,constchar*src,size_tn);示例：c

#include<stdio.h>

#include<string.h>

intmain(){

chardest[20]="Hello";

charsrc[]="CLanguage";

strncat(dest,src,4);//拼接src前4个字符

printf("拼接后：%s\n",dest);

return0;

}

//运行结果：拼接后：HelloCLa6.strcmp()——字符串比较功能：按ASCII码值逐字符比较两个字符串，直到遇到不同字符或'\0'。语法：intstrcmp(constchar*str1,constchar*str2);返回值：

-正数：str1>str2（差值为第一个不同字符的ASCII差值）

-0：str1==str2

-负数：str1<str2

示例：c

#include<stdio.h>

#include<string.h>

intmain(){

charstr1[]="apple";

charstr2[]="banana";

charstr3[]="apple";

printf("strcmp(str1,str2)=%d\n",strcmp(str1,str2));//负数（a<b）

printf("strcmp(str1,str3)=%d\n",strcmp(str1,str3));//0（相等）

printf("strcmp(str2,str1)=%d\n",strcmp(str2,str1));//正数（b>a）

return0;

}

//运行结果：

//strcmp(str1,str2)=-1

//strcmp(str1,str3)=0

//strcmp(str2,str1)=17.strstr()——查找子字符串功能：在主字符串（str）中查找子字符串（substr）的第一次出现位置。语法：char*strstr(constchar*str,constchar*substr);返回值：找到则返回子字符串在主字符串中的起始地址；未找到则返回NULL。示例：c

#include<stdio.h>

#include<string.h>

intmain(){

charstr[]="HelloCLanguage,IloveC!";

charsubstr[]="C";

char*pos=strstr(str,substr);

if(pos!=NULL){

printf("找到子字符串，位置：%ld\n",pos-str);//计算索引（从0开始）

printf("从子字符串开始的内容：%s\n",pos);

}else{

printf("未找到子字符串\n");

}

return0;

}

//运行结果：

//找到子字符串，位置：6

//从子字符串开始的内容：CLanguage,IloveC!8.strtok()——字符串分割功能：按指定分隔符（delimiters）分割字符串，每次调用返回一个分割后的子串。语法：char*strtok(char*str,constchar*delimiters);说明：第一次调用时，str传入要分割的字符串；后续调用时，str传入NULL，函数会继续分割上一次的字符串。示例：c

#include<stdio.h>

#include<string.h>

intmain(){

charstr[]="apple,banana,orange,grape";

char*delimiter=",";

//第一次调用，传入str

char*token=strtok(str,delimiter);

while(token!=NULL){

printf("分割后的子串：%s\n",token);

//后续调用，传入NULL

token=strtok(NULL,delimiter);

}

return0;

}

//运行结果：

//分割后的子串：apple

//分割后的子串：banana

//分割后的子串：orange

//分割后的子串：grape三、内存操作函数（6个）内存操作函数用于直接操作内存空间（如分配、释放、填充、拷贝），依赖头文件stdlib.h和string.h，底层开发常用。1.malloc()——动态内存分配功能：从堆区分配指定大小（字节数）的内存空间，分配成功返回内存起始地址，失败返回NULL。语法：void*malloc(size_tsize);注意：分配的内存未初始化，需手动初始化；使用完毕后需用free()释放，避免内存泄漏。示例：c

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

intmain(){

//分配10个int类型的内存（10*4=40字节）

int*p=(int*)malloc(10*sizeof(int));

if(p==NULL){//判断分配是否成功

printf("内存分配失败\n");

return1;

}

//初始化内存

for(inti=0;i<10;i++){

p[i]=i+1;

}

//输出内存中的数据

for(inti=0;i<10;i++){

printf("%d",p[i]);

}

free(p);//释放内存

p=NULL;//避免野指针

return0;

}

//运行结果：123456789102.free()——动态内存释放功能：释放由malloc()、calloc()、realloc()分配的内存空间，将内存归还系统。语法：voidfree(void*ptr);注意：ptr必须是动态分配的内存地址，不能释放栈内存；释放后ptr变为野指针，需置为NULL。示例：（结合malloc()，见上面malloc()示例）3.calloc()——动态内存分配（初始化版）功能：分配n个大小为size的内存空间，同时将所有字节初始化为0，失败返回NULL。语法：void*calloc(size_tn,size_tsize);区别：与malloc()相比，calloc()自动初始化内存为0，无需手动初始化。示例：c

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

intmain(){

//分配5个int类型内存，自动初始化为0

int*p=(int*)calloc(5,sizeof(int));

if(p==NULL){

printf("内存分配失败\n");

return1;

}

printf("calloc初始化后的内存：");

for(inti=0;i<5;i++){

printf("%d",p[i]);//全部为0

}

free(p);

p=NULL;

return0;

}

//运行结果：calloc初始化后的内存：000004.realloc()——重新分配动态内存功能：调整已分配内存（ptr指向的内存）的大小，可扩大或缩小，返回新内存的起始地址。语法：void*realloc(void*ptr,size_tsize);说明：若原内存空间不足，会分配新内存，并将原内存数据拷贝到新内存，释放原内存；失败返回NULL，原内存不变。示例：c

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

intmain(){

int*p=(int*)malloc(5*sizeof(int));

if(p==NULL)return1;

//初始化原内存

for(inti=0;i<5;i++){

p[i]=i;

}

//重新分配内存，扩大到10个int

p=(int*)realloc(p,10*sizeof(int));

if(p==NULL)return1;

//给新增的5个内存赋值

for(inti=5;i<10;i++){

p[i]=i;

}

//输出所有数据

for(inti=0;i<10;i++){

printf("%d",p[i]);

}

free(p);

p=NULL;

return0;

}

//运行结果：01234567895.memset()——内存初始化（填充）功能：将指定内存区域的前n个字节，全部填充为指定的字符（ch，按ASCII值填充）。语法：void*memset(void*ptr,intch,size_tn);注意：填充单位是“字节”，用于初始化字符数组或动态内存，不可用于初始化int数组（除非填充0）。示例：c

#include<stdio.h>

#include<string.h>

intmain(){

charstr[20];

intarr[5];

//填充字符数组为'*'，共10个字节

memset(str,'*',10);

str[10]='\0';//手动添加字符串结束符

printf("字符数组填充后：%s\n",str);

//填充int数组为0（每个字节填0，int为4字节，整体为0）

memset(arr,0,sizeof(arr));

printf("int数组填充后：");

for(inti=0;i<5;i++){

printf("%d",arr[i]);

}

return0;

}

//运行结果：

//字符数组填充后：**********

//int数组填充后：000006.memcpy()——内存拷贝功能：将源内存（src）的前n个字节，拷贝到目标内存（dest），不检查重叠内存。语法：void*memcpy(void*dest,constvoid*src,size_tn);说明：可用于任意类型内存的拷贝（int、char、结构体等），n为拷贝的字节数。示例：c

#include<stdio.h>

#include<string.h>

intmain(){

intsrc[5]={1,2,3,4,5};

intdest[5];

//拷贝src的全部字节（5*4=20字节）到dest

memcpy(dest,src,sizeof(src));

printf("拷贝后的dest数组：");

for(inti=0;i<5;i++){

printf("%d",dest[i]);

}

return0;

}

//运行结果：拷贝后的dest数组：12345四、数学运算函数（6个）数学运算函数用于实现基本数学运算（如开方、绝对值、三角函数），依赖头文件math.h，使用时需注意数据类型转换。1.abs()——整数绝对值功能：计算整数的绝对值（正数不变，负数变为正数）。语法：intabs(intx);示例：c

#include<stdio.h>

#include<math.h>

intmain(){

inta=-10,b=20;

printf("abs(-10)=%d\n",abs(a));

printf("abs(20)=%d\n",abs(b));

return0;

}

//运行结果：

//abs(-10)=10

//abs(20)=202.fabs()——浮点数绝对值功能：计算浮点数（float、double）的绝对值，与abs()的区别是支持浮点数。语法：doublefabs(doublex);示例：c

#include<stdio.h>

#include<math.h>

intmain(){

doublea=-3.14,b=5.67;

printf("fabs(-3.14)=%.2f\n",fabs(a));

printf("fabs(5.67)=%.2f\n",fabs(b));

return0;

}

//运行结果：

//fabs(-3.14)=3.14

//fabs(5.67)=5.673.sqrt()——平方根功能：计算非负浮点数的平方根（x≥0），返回double类型。语法：doublesqrt(doublex);注意：若x为负数，返回NaN（非数字）。示例：c

#include<stdio.h>

#include<math.h>

intmain(){

doublex=16.0,y=2.0;

printf("sqrt(16.0)=%.1f\n",sqrt(x));

printf("sqrt(2.0)=%.4f\n",sqrt(y));

return0;

}

//运行结果：

//sqrt(16.0)=4.0

//sqrt(2.0)=1.41424.pow()——幂运算功能：计算x的y次方（x^y），返回double类型。语法：doublepow(doublex,doubley);示例：c

#include<stdio.h>

#include<math.h>

intmain(){

doublex=2.0,y=3.0;

//2^3=8.0

printf("pow(2.0,3.0)=%.1f\n",pow(x,y));

//4^0.5=2.0（平方根）

printf("pow(4.0,0.5)=%.1f\n",pow(4.0,0.5));

return0;

}

//运行结果：

//pow(2.0,3.0)=8.0

//pow(4.0,0.5)=2.05.rand()——生成随机数功能：生成0~RAND_MAX（通常为32767）之间的随机整数，伪随机数（每次运行结果相同）。语法：intrand(void);注意：需配合srand()设置随机种子，避免每次运行随机数相同。示例：c

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<time.h>

intmain(){

//设置随机种子（以当前时间为种子，每次运行不同）

srand((unsignedint)time(NULL));

//生成5个0~99之间的随机数

for(inti=0;i<5;i++){

printf("随机数%d：%d\n",i+1,rand()%100);

}

return0;

}

//运行结果（每次不同）：

//随机数1：45

//随机数2：78

//随机数3：23

//随机数4：90

//随机数5：126.srand()——设置随机种子功能：设置rand()的随机种子，决定随机数序列的起始值。语法：voidsrand(unsignedintseed);说明：通常用time(NULL)作为种子（当前系统时间，每秒变化），确保每次运行随机数不同。示例：（结合rand()，见上面rand()示例）五、文件操作函数（4个）文件操作函数用于读写本地文件，依赖头文件stdio.h，核心是操作文件指针（FILE*）。1.fopen()——打开文件功能：打开指定路径的文件，返回文件指针（FILE*），失败返回NULL。语法：FILE*fopen(constchar*filename,constchar*mode);常用mode（打开模式）：

-"r"：只读模式，文件必须存在，否则失败；

-"w"：只写模式，文件不存在则创建，存在则清空内容；

-"a"：追加模式，文件不存在则创建，写入内容追加到文件末尾；

-"r+"：读写模式，文件必须存在。

示例：c

#include<stdio.h>

intmain(){

//以只写模式打开文件test.txt，不存在则创建

FILE*fp=fopen("test.txt","w");

if(fp==NULL){//判断文件是否打开成功

printf("文件打开失败\n");

return1;

}

printf("文件打开成功\n");

fclose(fp);//关闭文件

return0;

}

//运行结果：文件打开成功（当前目录生成test.txt文件）2.fclose()——关闭文件功能：关闭已打开的文件，释放文件资源，避免资源泄漏。语法：intfclose(FILE*fp);注意：文件打开后必须关闭，关闭后文件指针不可再使用。示例：（结合fopen()，见上面fopen()示例）3.fprintf()——向文件写入格式化内容功能：按格式向指定文件（fp指向的文件）写入内容，与printf()类似，只是输出目标是文件。语法：intfprintf(FILE*fp,constchar*format,...);示例：c

#include<stdio.h>

intmain(){

FILE*fp=fopen("test.txt","w");

if(fp==NULL){

printf("文件打开失败\n");

return1;

}

//向文件写入内容

fprintf(fp,"姓名：张三\n年龄：20\n成绩：95.5\n");

fclose(fp);

printf("内容写入成功\n");

return0;

}

//运行结果：内容写入成功（打开test.txt可看到写入的内容）4.fscanf()——从文件读取格式化内容功能：从指定文件（fp指向的文件）按格式读取内容，存储到变量中，与scanf()类似。语法：intfscanf(FILE*fp,constchar*format,...);示例：c

#include<stdio.h>

intmain(){

charname[20];

intage;

floatscore;

FILE*fp=fopen("test.txt","r");

if(fp==NULL){

printf("文件打开失败\n");

return1;

}

//从文件读取内容

fscanf(fp,"姓名：%s\n年龄：%d\n成绩：%f\n",name,&age,&score);

printf("从文件读取的内容：\n");

printf("姓名：%s\n年龄：%d\n成绩：%.1f\n",name,age,score);

fclose(fp);

return0;

}

//运行结果：

//从文件读取的内容：

//姓名：张三

//年龄：20

//成绩：95.5六、其他常用函数（2个）此类函数不属于上述分类，但日常开发中高频使用，涵盖排序、类型转换等功能。1.qsort()——快速排序函数功能：对任意类型的数组进行快速排序，需自定义比较函数。语法：voidqsort(void*base,size_tnitems,size_tsiz