C语言核心函数详解及应用案例309

C语言作为一门底层编程语言，其强大的功能很大程度上依赖于其丰富的库函数。熟练掌握常用函数是提高C语言编程效率的关键。本文将深入探讨一些C语言中常用的函数，并结合具体的应用案例，帮助读者更好地理解和应用这些函数。

我们将涵盖以下几个方面：输入/输出函数、字符串处理函数、内存操作函数、数学函数以及时间函数。每个方面都将选择几个具有代表性的函数进行详细讲解，并给出相应的代码示例。

一、输入/输出函数

输入/输出函数是C语言程序与用户交互的重要手段。最常用的输入/输出函数是printf()和scanf()。

printf()函数用于向标准输出(通常是控制台)打印格式化的数据。其原型为：```c
int printf(const char *format, ...);
```

其中，format是一个格式化字符串，...表示可变参数。例如：```c
#include
int main() {
int age = 30;
char name[] = "John Doe";
printf("My name is %s, and I am %d years old.", name, age);
return 0;
}
```

scanf()函数用于从标准输入(通常是控制台)读取格式化的数据。其原型为：```c
int scanf(const char *format, ...);
```

例如：```c
#include
int main() {
int age;
printf("Please enter your age: ");
scanf("%d", &age);
printf("You are %d years old.", age);
return 0;
}
```

需要注意的是，scanf()函数需要使用地址运算符&来获取变量的地址。

二、字符串处理函数

C语言的字符串处理函数主要位于string.h头文件中。常用的函数包括：
strcpy(s1, s2)：将字符串s2复制到字符串s1。
strcat(s1, s2)：将字符串s2连接到字符串s1的末尾。
strlen(s)：返回字符串s的长度。
strcmp(s1, s2)：比较字符串s1和s2。
strstr(s1, s2)：在字符串s1中查找字符串s2。

示例：```c
#include
#include
int main() {
char str1[50] = "Hello";
char str2[] = " World!";
strcat(str1, str2);
printf("%s", str1); //输出 Hello World!
printf("Length of str1: %zu", strlen(str1)); //输出 Length of str1: 12
return 0;
}
```

三、内存操作函数

内存操作函数主要用于动态分配和释放内存。常用的函数包括：
malloc(size)：分配size字节的内存空间。
calloc(num, size)：分配num个大小为size的内存块，并初始化为0。
realloc(ptr, size)：重新分配内存空间。
free(ptr)：释放内存空间。

示例：```c
#include
#include
int main() {
int *ptr;
ptr = (int *)malloc(5 * sizeof(int));
if (ptr == NULL) {
printf("Memory allocation failed.");
return 1;
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
ptr[i] = i + 1;
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", ptr[i]);
}
free(ptr);
return 0;
}
```