C標準函式庫

C标准函数库
一般
数据类型字符类型字符串数学文件输入/输出日期/时间本地化内存分配过程控制信号替代标记
杂项
`<assert.h>` `<errno.h>` `<setjmp.h>` `<stdarg.h>`
查论编

C 標準函式庫（C standard library，缩写：libc）是在C語言程式設計中，所有符合標準的头文件（header file）的集合，以及常用的函式庫實作程序（如 I/O 輸入輸出和字串控制）。不像 COBOL、Fortran 和 PL/I等程式語言，在 C 語言的工作任務裡不會包含嵌入的關鍵字，所以幾乎所有的 C 語言程式都是由標準函式庫的函式來建立的。

設計

每一個函式的名稱與特性會被寫成一個電腦檔案，這個檔案就稱為標頭檔案，但是實際的函式實作是被分存到函式庫檔案裡。標頭檔的命名和領域是很常見的，但是函式庫的組織架構也會因為不同的編譯器而有所不同。標準函式庫通常會隨附在編譯器上。因為 C 編譯器常會提供一些額外的非 ANSI C 函式功能，所以某個隨附在特定編譯器上的標準函式庫，對其他不同的編譯器來說，是不相容的。

設計品質

大多数 C 標準函式庫設計得很好。有些少部分會為了商業優勢和利益，把某些舊函式視同錯誤或提出警告。字串輸入函式 gets() 及 scanf() 讀取字串輸入的使用是很多緩衝區溢位的原因，大多数的程式設計指南會建議避免使用。另一個較為奇特的函式是 strtok()，它原本是作為早期的词法分析用途，但是它非常容易出錯（fragile），而且很難使用。

历史沿革

ANSI C共包括15個標頭檔。1995年，Normative Addendum 1 （NA1）批准了3个头文件（iso646.h、wchar.h和wctype.h）增加到C标准函数库中。C99标准增加了6个头文件（complex.h、fenv.h、inttypes.h、stdbool.h、stdint.h和tgmath.h）。C11标准中又新增了5个头文件（stdalign.h、stdatomic.h、stdnoreturn.h、threads.h和uchar.h）。至此，C标准函数库共有29个头文件：

名字	源自	描述
`<assert.h>`		包含断言，被用来在程序的调试版本中帮助检测逻辑错误以及其他类型的bug。
`<complex.h>`	C99	一组操作复数的函数。
`<ctype.h>`		定义了一组函数，用来根据类型来给字符分类，或者进行大小写转换，而不关心所使用的字符集（通常是ASCII或其扩展字符集，也有EBCDIC）。
`<errno.h>`		用来测试由库函数报的错误代码。
`<fenv.h>`	C99	定义了一组用来控制浮点数环境的函数。
`<float.h>`		定义了用于浮点数库特定实现的宏常量。
`<inttypes.h>`	C99	定义精确的宽度整数类型。
`<iso646.h>`	NA1	定义几个等效于C中某些运算符的宏。用于使用ISO 646变体字符集进行编程。
`<limits.h>`		定义了用于整数库特定实现属性的宏常量。
`<locale.h>`		定义C语言本地化函数。
`<math.h>`		定义C语言数学函数。
`<setjmp.h>`		定义了巨集`setjmp`和`longjmp`，在非局部跳转的时候使用。
`<signal.h>`		定义C语言信号处理函数。
`<stdalign.h>`	C11	用于查询和指定对象的数据结构对齐方式。
`<stdarg.h>`		用于查询和指定对象的数据结构对齐方式。
`<stdatomic.h>`	C11	用于查询和指定对象的数据结构对齐方式。
`<stdbool.h>`	C99	定义布尔数据类型。
`<stddef.h>`		定义了几个常见的类型与巨集。
`<stdint.h>`	C99	定义精确的宽度整数类型。
`<stdio.h>`		定义输入输出函数。
`<stdlib.h>`		定义数值转换函数，伪随机数生成函数，动态内存分配函数，过程控制函数。
`<stdnoreturn.h>`	C11	用於指定非返回函數。
`<string.h>`		定义C语言字符串处理函数。
`<tgmath.h>`	C99	定義類型通用數學函數。
`<threads.h>`	C11	定義用於管理多個執行緒以及互斥體和條件變數的函數。
`<time.h>`		定義日期和時間處理函數。
`<uchar.h>`	C11	用於操作Unicode字元的類型和函數。
`<wchar.h>`	NA1	定義寬字串處理函數。
`<wctype.h>`	NA1	定義一組函數，用於按類型對寬字元進行分類或在大小寫之間進行轉換。

参考文献

外部連結

The C Standard Library：A detailed description of the header files
The C Library Reference Guide
Microsoft C Run-Time Libraries（页面存档备份，存于互联网档案馆） on MSDN
Coding Programmer Page（页面存档备份，存于互联网档案馆） [Coding Programmer Page / Library Reference and Examples] (english) ]

参见

查论编 C语言

《C程序设计语言》（K&R C）历史 ANSI C C99 C11 C18 C23 嵌入式C语言 MISRA C

特性	Functions 头文件字符串语法预处理器数据类型指针

函式庫	glibc C標準函式庫 C POSIX library Dietlibc uClibc Newlib EGLIBC Bionic klibc musl

編譯器	Clang GCC MSVC Intel C++ Borland Turbo C LCC Pelles C PCC TCC C++/CLI C++/CX Watcom C/C++ 编译器

C與其他的程式語言	C与C++ 兼容性運算子 Pascal与C的比较（英语：Comparison of Pascal and C） C to Java byte-code compiler

派生的程式語言	C++ C# Objective-C D語言 Alef（英语：Alef (programming language)） Limbo Go Vala

C/C++的整合開發環境分类

Linux内核

组织

内核	Linux基金會 Linux商标协会林纳斯定律塔能鮑姆-托瓦茲辯論 Linux-libre Tux SCO与Linux Linaro GNU GPL v2 menuconfig（英语：menuconfig）支持架构内核名称对Linux的批评（英语：Criticism of Linux）

支持	开发者《Linux编程接口》 kernel.org LKML Linux会议用户 Linux用户组（LUG）

技术

调试

CRIU（英语：CRIU）
ftrace（英语：ftrace）
kdump
Linux内核oops
SystemTap（英语：SystemTap）

启动过程

vmlinux
System.map
dracut
initrd
initramfs

ABI

API

用户空间

FS，守护进程	devfs kernfs debugfs（英语：debugfs） procfs sysfs systemd udev Kmscon（英语：Kmscon）

封装库	C標準函式庫 glibc uClibc Bionic libhybris dietlibc EGLIBC klibc musl Newlib libcgroup libdrm libalsa libevdev（英语：evdev）

内核部分

系统调用接口	POSIX ioctl select open read close sync ... Linux独有 futex epoll splice dnotify（英语：dnotify） inotify readahead ...

内核内	ALSA DRI Video4Linux New API（英语：New API） Crypto API（英语：Crypto API (Linux)）

内核组件

内核模块
BlueZ（英语：BlueZ）
cgroups
控制台
bcache（英语：bcache）
设备映射器
dm-cache（英语：dm-cache）
dm-crypt
DRM
EDAC
evdev（英语：evdev）
内核同页合并（KSM）
LIO
帧缓冲区（Framebuffer）
LVM
KMS驱动
Netfilter
Netlink
nftables
网络调度器
perf（英语：perf (Linux)）
SLUB
zram
zswap

进程和I/O调度器：
O(n)调度器
O(1)调度器
完全公平排程器 (CFQ)
腦殘排程器
Noop调度器
SCHED_DEADLINE（英语：SCHED_DEADLINE）

安全模块：AppArmor
Exec Shield（英语：Exec Shield）
grsecurity（英语：grsecurity）
- PaX（英语：PaX）
seccomp（英语：seccomp）
SELinux
Smack
TOMOYO Linux（英语：TOMOYO Linux）
Linux PAM（英语：Linux PAM）

设备驱动
- 802.11
- 显卡
裸设备

initramfs
kexec
kGraft（英语：kGraft）
kpatch（英语：kpatch）
Ksplice

变种

主线
- Linux内核
高性能计算
- INK
- 计算节点Linux
- SLURM
实时计算
- RTLinux?
- RTAI（英语：RTAI）
- Xenomai
- 电信级Linux
无MMU
- μClinux
- PSXLinux（英语：PSXLinux）
- DSLinux

虛擬化	Hypervisor KVM Xen 操作系统级虚拟化 Linux-VServer（英语：Linux-VServer） Lguest（英语：Lguest） LXC OpenVZ 其它 L4Linux（英语：L4Linux） ELinOS（英语：ELinOS）用户模式Linux MkLinux（英语：MkLinux） coLinux

采用

使用范围	桌面嵌入式游戏瘦客户端： LTSP Thinstation（英语：Thinstation）服务器： LAMP LYME/LYCE 设备

采用者	Linux采用者列表 GENIVI联盟 Linux专有软件