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C语言常用函数

C 语言没有单独的字符串类型，字符串被当作字符数组，即 char 类型的数组。表示方式如下：

方式1：

方式2：

字符指针和字符数组，这两种声明字符串变量的写法基本是等价的，但是也有区别。

区别1：指针指向的字符串，在 C 语言内部被当作常量，不能修改字符串本身。

如果使用数组声明字符串变量，就没有这个问题，可以修改数组的任意成员。

为什么字符串声明为指针时不能修改，声明为数组时就可以修改？

因为系统会将字符串的字面量保存在内存的常量区，这个区域是不允许用户修改的。声明为指针时，指针变量存储的值是一个指向常量区的内存地址，因此用户不能通过这个地址去修改常量区。但是，声明为数组时，编译器会给数组单独分配一段内存，字符串字面量会被编译器解释成字符数组，逐个字符写入这段新分配的内存之中，而这段新内存是允许修改的。

测试代码：

区别2：指针变量可以指向其它字符串。

但是，字符数组变量不能指向另一个字符串。

字符数组的数组名，总是指向初始化时的字符串地址，不能修改。所以，声明字符数组后，不能直接用字符串赋值。

为什么数组变量不能赋值为另一个数组？

因为数组变量所在的地址无法改变，或者说，编译器一旦为数组变量分配地址后，这个地址就绑定这个数组变量了，这种绑定关系是不变的，即不能用赋值运算符为它重新赋值。

想要重新赋值，必须使用 C 语言原生提供的 strcpy() 函数，通过字符串拷贝完成赋值。这样做以后，数组变量的地址还是不变的，即 strcpy() 只是在原地址写入新的字符串，而不是让数组变量指向新的地址。

【武汉科技大学2019研】下面各语句中，能正确进行字符串操作的语句是（　　）。 A．char a[10]＝{\’A\’，\’B\’，\’C\’，\’D\’，\’\\0\’}； B．char a[10]； a＝\”ABCDE\”； C．char *p； *p＝\”ABCDE\”； D．char *s； scanf（\”%s\”， s）；

【答案】A

【解析】B项中，字符数组的数组名指向数组的首元素地址，初始化后不可再被更改；CD两项中的字符指针在定义时均没有进行初始化，对其赋值是非法的，答案选A。

【北京航空航天大学2018研】对于以下C程序，其正确的是（　　）。

#include<stdio.h>int main(){ char str1[]=\”Hello\”; char str2[]=\”Hello\”; if(str1==str2) printf(\”Equal\\n\”); else printf(\”Unequal\\n\”); return 0;}

A．Unequal B．Equal C．该程序无法通过编译 D．该程序运行时出错

【答案】A

【解析】首先该程序符合语法规则，因此不会编译时产生错误，其次字符数组str1和str2都为指针常量，将他们直接用关系运算符进行比较肯定是不相等的，但是它们所指的字符串是相等的，因此最后输出Unequal。

这里的字符串处理函数，都属于库函数。库函数并非C语言本身的组成部分，而是C语言编译系统为方便用户使用而提供的公共函数。不同的编译系统提供的函数数量和函数名、函数功能都不尽相同，使用时要小心，必要时查一下库函数手册。

在使用字符串处理函数时，应当在程序文件的开头用#include <string.h>把 string.h 文件包含到本文件中。

作用：返回字符串的字节长度，不包括末尾的空字符 \’\\0\’ 。

函数原型：

举例：

strcpy(字符数组1, 字符数组2) ：字符串的复制，不能使用赋值运算符，直接将字符数组2的字符串复制到字符数组1中。

函数原型：

使用此函数前，如何复制字符串呢？

一方面，下面两种字符串的复制写法，都是错的。因为数组的变量名是一个固定的地址，不能修改，使其指向另一个地址。

另一方面，如果是字符指针，赋值运算符（ = ）只是将一个指针的地址复制给另一个指针，而不是复制字符串。

此时，可以使用 strcpy(字符数组1,字符数组2) 函数，用于将一个字符串的内容复制到另一个字符串（前提：字符数组1的长度不小于字符数组2的长度，否则会溢出）。

举例：

思考：如下程序的输出结果

复制时将字符串2和其后的′\\0′一起复制到字符数组1中，取代字符数组1中前面的字符，未被取代的字符保持原有内容。

作用：将字符串2中前面n个字符复制到字符数组1中去。

将str2中最前面n个字符复制到str1中，取代str1中原有的最前面n个字符。但复制的字符个数n不应多于str1中原有的字符（不包括′\\0′）。

strcat(字符数组1, 字符数组2)：把两个字符数组中的字符串连接起来，把字符串2接到字符串1的后面，结果放在字符数组1中，函数调用后得到一个函数值——字符数组1的地址。

函数原型：

说明：

1、字符数组1必须足够大，以便容纳连接后的新字符串。

2、连接前两个字符串的后面都有′\\0′，连接时将字符串1后面的′\\0′取消，只在新串最后保留′\\0′。

作用：将字符串2中前面n个字符连接到字符数组1中去。

strncat() 总是会在拼接结果的结尾，自动添加空字符′\\0′ ，所以第三个参数的最大值，应该是 str1 的变量长度减去 str1 的字符串长度，再减去 1 。

函数原型：

strcmp(字符串1, 字符串2)：比较字符串1和字符串2。

字符串比较的规则是：将两个字符串自左至右逐个字符相比(按ASCII码值大小比较)，直到出现不同的字符或遇到′\\0′为止。

(1) 如全部字符相同，则认为两个字符串相等。返回值为0

(2) 若出现不相同的字符，如果返回值为正数，则字符串1大；反之，返回值为负数，则字符串2大。

strlwr(字符串)：将字符串中大写字母换成小写字母。

strupr(字符串)：将字符串中小写字母换成大写字母。

在程序开发中，我们经常需要将基本数据类型转成字符串类型(即 char数组 )。或者将字符串类型转成基本数据类型。

sprintf()函数可以将其他数据类型转换成字符串类型。此函数声明在stdio.h头文件中。

sprintf()和平时我们常用的printf()函数的功能相似，只是sprintf()函数输出到字符串中，而printf()函数输出到屏幕上。

调用头文件<stdlib.h> 的函数atoi() 或 atof() 即可。

在编程中，程序员会经常使用到日期相关的函数，比如：统计某段代码执行花费的时间等等。头文件是 <time.h>。

举例说明：

• 返回一个值，即格林尼治时间1970年1月1日00:00:00到当前时刻的时长，时长单位是秒。

• 获取当前时间，返回一个表示当地时间的字符串(当地时间是基于参数timer的)。

• 计算time1和time2之间相差的秒数（time1-time2）

举例：

math.h头文件定义了各种数学函数。在这个库中所有可用的功能都带有一个 double 类型的参数，且都返回 double 类型的结果。

• double exp(double x) ：返回 e 的 x 次幂的值。
• double log(double x) ：返回 x 的自然对数（基数为 e 的对数）
• double pow(double x, double y) ：返回 x 的 y 次幂。
• double sqrt(double x) ：返回 x 的平方根。
• double fabs(double x) ：返回 x 的绝对值。

C程序中，不同数据在内存中分配说明：

1. 全局变量和静态局部变量——内存中的静态存储区/全局区
2. 非静态的局部变量——内存中的动态存储区：stack 栈
3. 临时使用的数据——建立动态内存分配区域，需要时随时开辟，不需要时及时释放——heap 堆
4. 根据需要向系统申请所需大小的空间，由于未在声明部分定义其为变量或者数组，不能通过变量名或者数组名来引用这些数据，只能通过指针来引用）

• 每一块内存都有地址，通过指针变量可以获取指定地址的内存块。
• 指针变量必须有类型，否则编译器无法知道如何解读内存块保存的二进制数据。但是，向系统请求内存的时候，有时不确定会有什么样的数据写入内存，需要先获得内存块，稍后再确定写入的数据类型。

综上，为了满足这种需求，C 语言提供了一种不定类型的指针，叫做 void 指针。它只有内存块的地址信息，没有类型信息，等到使用该块内存的时候，再向编译器补充说明，里面的数据类型是什么。

此外，由于void 指针等同于无类型指针(typeless pointer)，可以指向任意类型的数据，但是不能解读数据。void 指针与其他所有类型指针之间是互相转换关系，任一类型的指针都可以转为 void 指针，而 void 指针也可以转为任一类型的指针。

由于不知道 void 指针指向什么类型的值，所以不能用 * 运算符取出它指向的值。

void 指针的重要之处在于，很多内存相关函数的返回值就是 void 指针。

头文件<stdlib.h>声明了四个关于内存动态分配的函数。所谓动态分配内存，就是按需分配，申请才能获得。

函数原型：

作用：在内存的动态存储区(堆区)中分配一个长度为size的连续空间。并将该空间的首地址作为函数值返回，即此函数是一个指针函数。

由于返回的指针的基类型为 void，应通过显式类型转换后才能存入其他基类型的指针变量，否则会有警告。如果分配不成功，返回空指针（NULL）。

举例1：

举例2：动态申请数组空间

得到一个元素类型为int型，长度为n的数组。取元素方式与之前相同，如获取第2个元素：p[1]。

举例3：

考研数据结构中所有类型结点的内存分配都可以用函数malloc()来完成，模式固定，容易记忆。

方式2中的BT是指针型变量，还可以指向其它节点。而方式1中的BT则不行。此外，调用结构体成员时，

关于返回值为NULL：

malloc() 分配内存有可能分配失败，这时返回常量 NULL。Null 的值为0，是一个无法读写的内存地址，可以理解成一个不指向任何地方的指针。它在包括 stdlib.h 等多个头文件里面都有定义，所以只要可以使用 malloc() ，就可以使用 NULL 。由于存在分配失败的可能，所以最好在使用 malloc() 之后检查一下，是否分配成功。

上面示例中，通过判断返回的指针 p 是否为 NULL ，确定 malloc() 是否分配成功。

函数原型：

作用：在内存的动态存储区(堆区)中分配n个，单位长度为size的连续空间，这个空间一般比较大，总共占用n*size 个字节。并将该空间的首地址作为函数的返回值。如果函数没有成功执行，返回NULL。

calloc()函数适合为一维数组开辟动态存储空间，n为数组元素个数，每个元素长度为size。

举例：

上面示例中， calloc() 相当于 malloc() + memset() 。

函数原型：

作用：重新分配malloc()或calloc()函数获得的动态空间大小，即调整大小的内存空间。将先前开辟的内存块的指针p指向的动态空间大小改变为size，单位字节。返回值是一个全新的地址（数据也会自动复制过去），也可能返回跟原来一样的地址。分配失败返回NULL。

• realloc() 优先在原有内存块上进行缩减，尽量不移动数据，所以通常是返回原先的地址。
• 如果新内存块小于原来的大小，则丢弃超出的部分；如果大于原来的大小，则不对新增的部分进行初始化（程序员可以自动调用 memset() ）。

举例1：

指针 b 原来指向10个成员的整数数组，使用 realloc() 调整为2000个成员的数组。

举例2：动态栈入栈时，判断是否需要扩容

函数原型：

函数无返回值。p是最近一次调用malloc()或calloc()函数时的返回值。

作用：释放指针变量p所指向的内存空间，使这部分内存能重新被其它变量使用。否则这个内存块会一直占用到程序运行结束。

举例：

注意：

1、指针 p 必须是经过动态分配函数 malloc 成功后返回的首地址。

2、分配的内存块一旦释放，就不应该再次操作已经释放的地址，也不应该再次使用 free() 对该地址释放第二次。

3、如果忘记调用free()函数，同时p所在的函数调用结束后p指针已经消失了，导致无法访问未回收的内存块，构成内存泄漏。

举例：动态创建数组，输入5个学生的成绩，另外一个函数检测成绩低于60 分的，输出不合格的成绩。

图示：

1）避免分配大量的小内存块。分配堆上的内存有一些系统开销，所以分配许多小的内存块比分配几个大内存块的系统开销大

2）仅在需要时分配内存。只要使用完堆上的内存块，就需要及时释放它，否则可能出现内存泄漏。

这里需要遵守原则：谁分配，谁释放。

3）总是确保释放以分配的内存。在编写分配内存的代码时，就要确定在代码的什么地方释放内存。

1）内存分配未成功，却使用了它

新手常犯这种错误，因为他们没有意识到内存分配会不成功。

常用解决办法是，在使用内存之前检查指针是否为NULL。比如，如果指针p是函数的参数，那么在函数的入口处应该用if(p==NULL)或if(p!=NULL)进行防错处理。

2）内存分配虽然成功，但是尚未初始化就引用它

犯这种错误主要有两个起因：一是没有初始化的观念；二是误以为内存的缺省初值全为零，导致引用初值错误。

题外话，无论用何种方式创建数组，都别忘了赋初值，即便是赋零值也不可省略，不要嫌麻烦。

3）内存分配成功并且已经初始化，但操作时提示内存越界

在使用数组时经常发生下标“+1”或者“-1”的操作，特别是在for循环语句中，循环次数很容易搞错，导致数组操作越界。

数组访问越界在运行时，它的表现是不定的，有时什么事也没有，程序一直运行（当然，某些错误结果已造成）；有时，则是程序一下子崩溃。

4）忘记了释放内存，造成内存泄漏

含有这种错误的函数每被调用一次就丢失一块内存。刚开始时系统的内存充足，你看不到错误。终有一次程序突然死掉，系统出现提示：内存耗尽。

动态内存的申请与释放必须配对，程序中malloc()与free()的使用次数一定要相同，否则肯定有错误。

5）未正确的释放内存，造成内存泄漏

程序中的对象调用关系过于复杂，实在难以搞清楚某个对象究竟是否已经释放了内存。此时应该重新设计数据结构，从根本上解决对象管理的混乱局面。

在本例中，getMemory()中的p申请了新的内存，只是把 p所指的内存地址改变了，但是ptr丝毫未变。getMemory()中的p也始终没有进行内存的释放。事实上，因为没有用free释放内存，每执行一次getMemory()就会泄漏一块内存。

6）释放了内存却继续使用它

函数的return语句写错了，注意不要返回指向“栈内存”的“指针”或者“引用”，因为该内存在函数体结束时被自动销毁。

由于addr函数中的变量k在函数返回后就已经不存在了，但是在全局变量p中却保存了它的地址。在下一个函数port中，试图通过全局指针p访问一个不存在的变量，进而出错。

在计算机系统，特别是嵌入式系统中，内存资源是非常有限的。尤其对于移动端开发者来说，硬件资源的限制使得其在程序设计中首要考虑的问题就是如何有效地管理内存资源。

c++常用库

关于 C++ 框架、库和资源的一些汇总列表，内容包括：标准库、Web应用框架、人工智能、数据库、图片处理、机器学习、日志、代码分析等。

C++标准库，包括了STL容器，算法和函数等。

• C++ Standard Library：是一系列类和函数的集合，使用核心语言编写，也是C++ISO自身标准的一部分。
• Standard Template Library：标准模板库
• C POSIX library ： POSIX系统的C标准库规范
• ISO C++ Standards Committee ：C++标准委员会

C++通用框架和库

• Apache C++ Standard Library：是一系列算法，容器，迭代器和其他基本组件的集合
• ASL ：Adobe源代码库提供了同行的评审和可移植的C++源代码库。
• Boost ：大量通用C++库的集合。
• BDE ：来自于彭博资讯实验室的开发环境。
• Cinder：提供专业品质创造性编码的开源开发社区。
• Cxxomfort：轻量级的，只包含头文件的库，将C++ 11的一些新特性移植到C++03中。
• Dlib：使用契约式编程和现代C++科技设计的通用的跨平台的C++库。
• EASTL ：EA-STL公共部分
• ffead-cpp ：企业应用程序开发框架
• Folly：由Facebook开发和使用的开源C++库
• JUCE ：包罗万象的C++类库，用于开发跨平台软件
• libPhenom：用于构建高性能和高度可扩展性系统的事件框架。
• LibSourcey ：用于实时的视频流和高性能网络应用程序的C++11 evented IO
• LibU ： C语言写的多平台工具库
• Loki ：C++库的设计，包括常见的设计模式和习语的实现。
• MiLi ：只含头文件的小型C++库
• openFrameworks ：开发C++工具包，用于创意性编码。
• Qt ：跨平台的应用程序和用户界面框架
• Reason ：跨平台的框架，使开发者能够更容易地使用Java，.Net和Python，同时也满足了他们对C++性能和优势的需求。
• ROOT ：具备所有功能的一系列面向对象的框架，能够非常高效地处理和分析大量的数据，为欧洲原子能研究机构所用。
• STLport：是STL具有代表性的版本
• STXXL：用于额外的大型数据集的标准模板库。
• Ultimate++ ：C++跨平台快速应用程序开发框架
• Windows Template Library：用于开发Windows应用程序和UI组件的C++库
• Yomm11 ：C++11的开放multi-methods.

• btsk ：游戏行为树启动器工具
• Evolving Objects：基于模板的，ANSI C++演化计算库，能够帮助你非常快速地编写出自己的随机优化算法。
• Neu：C++11框架，编程语言集，用于创建人工智能应用程序的多用途软件系统。

• Boost.Asio：用于网络和底层I/O编程的跨平台的C++库。
• libev ：功能齐全，高性能的时间循环，轻微地仿效libevent，但是不再像libevent一样有局限性，也修复了它的一些bug。
• libevent ：事件通知库
• libuv ：跨平台异步I/O。

音频，声音，音乐，数字化音乐库

• FMOD ：易于使用的跨平台的音频引擎和音频内容的游戏创作工具。
• Maximilian ：C++音频和音乐数字信号处理库
• OpenAL ：开源音频库—跨平台的音频API
• Opus：一个完全开放的，免版税的，高度通用的音频编解码器
• Speex：免费编解码器，为Opus所废弃
• Tonic： C++易用和高效的音频合成
• Vorbis： Ogg Vorbis是一种完全开放的，非专有的，免版税的通用压缩音频格式。

生物信息，基因组学和生物技术

• libsequence：用于表示和分析群体遗传学数据的C++库。
• SeqAn：专注于生物数据序列分析的算法和数据结构。
• Vcflib ：用于解析和处理VCF文件的C++库
• Wham：直接把联想测试应用到BAM文件的基因结构变异。

压缩和归档库

• bzip2：一个完全免费，免费专利和高质量的数据压缩
• doboz：能够快速解压缩的压缩库
• PhysicsFS：对各种归档提供抽象访问的库，主要用于视频游戏，设计灵感部分来自于Quake3的文件子系统。
• KArchive：用于创建，读写和操作文件档案（例如zip和 tar）的库，它通过QIODevice的一系列子类，使用gzip格式，提供了透明的压缩和解压缩的数据。
• LZ4 ：非常快速的压缩算法
• LZHAM ：无损压缩数据库，压缩比率跟LZMA接近，但是解压缩速度却要快得多。
• LZMA ：7z格式默认和通用的压缩方法。
• LZMAT ：及其快速的实时无损数据压缩库
• miniz：单一的C源文件，紧缩/膨胀压缩库，使用zlib兼容API，ZIP归档读写，PNG写方式。
• Minizip：Zlib最新bug修复，支持PKWARE磁盘跨越，AES加密和IO缓冲。
• Snappy ：快速压缩和解压缩
• ZLib ：非常紧凑的数据流压缩库
• ZZIPlib：提供ZIP归档的读权限。

并发执行和多线程

• Boost.Compute ：用于OpenCL的C++GPU计算库
• Bolt ：针对GPU进行优化的C++模板库
• C++React ：用于C++11的反应性编程库
• Intel TBB ：Intel线程构件块
• Libclsph：基于OpenCL的GPU加速SPH流体仿真库
• OpenCL ：并行编程的异构系统的开放标准
• OpenMP：OpenMP API
• Thrust ：类似于C++标准模板库的并行算法库
• HPX ：用于任何规模的并行和分布式应用程序的通用C++运行时系统
• VexCL ：用于OpenCL/CUDA 的C++向量表达式模板库。

• C++ B-tree ：基于B树数据结构，实现命令内存容器的模板库
• Hashmaps： C++中开放寻址哈希表算法的实现

• Bcrypt ：一个跨平台的文件加密工具，加密文件可以移植到所有可支持的操作系统和处理器中。
• BeeCrypt：
• Botan： C++加密库
• Crypto++：一个有关加密方案的免费的C++库
• GnuPG： OpenPGP标准的完整实现
• GnuTLS ：实现了SSL，TLS和DTLS协议的安全通信库
• Libgcrypt
• libmcrypt
• LibreSSL：免费的SSL/TLS协议，属于2014 OpenSSL的一个分支
• LibTomCrypt：一个非常全面的，模块化的，可移植的加密工具
• libsodium：基于NaCI的加密库，固执己见，容易使用
• Nettle 底层的加密库
• OpenSSL ： 一个强大的，商用的，功能齐全的，开放源代码的加密库。
• Tiny AES128 in C ：用C实现的一个小巧，可移植的实现了AES128ESB的加密算法

数据库，SQL服务器，ODBC驱动程序和工具

• hiberlite ：用于Sqlite3的C++对象关系映射
• Hiredis： 用于Redis数据库的很简单的C客户端库
• LevelDB： 快速键值存储库
• LMDB：符合数据库四大基本元素的嵌入键值存储
• MySQL++：封装了MySql的C API的C++ 包装器
• RocksDB：来自Facebook的嵌入键值的快速存储
• SQLite：一个完全嵌入式的，功能齐全的关系数据库，只有几百KB，可以正确包含到你的项目中。

调试库， 内存和资源泄露检测，单元测试

• Boost.Test：Boost测试库
• Catch：一个很时尚的，C++原生的框架，只包含头文件，用于单元测试，测试驱动开发和行为驱动开发。
• CppUnit：由JUnit移植过来的C++测试框架
• CTest：CMake测试驱动程序
• googletest：谷歌C++测试框架
• ig-debugheap：用于跟踪内存错误的多平台调试堆
• libtap：用C语言编写测试
• MemTrack —用于C++跟踪内存分配
• microprofile- 跨平台的网络试图分析器
• minUnit ：使用C写的迷你单元测试框架，只使用了两个宏
• Remotery：用于web视图的单一C文件分析器
• UnitTest++：轻量级的C++单元测试框架

• Cocos2d-x ：一个跨平台框架，用于构建2D游戏，互动图书，演示和其他图形应用程序。
• Grit ：社区项目，用于构建一个免费的游戏引擎，实现开放的世界3D游戏。
• Irrlicht ：C++语言编写的开源高性能的实时#D引擎
• Polycode：C++实现的用于创建游戏的开源框架（与Lua绑定）。

• CEGUI ： 很灵活的跨平台GUI库
• FLTK ：快速，轻量级的跨平台的C++GUI工具包。
• GTK+： 用于创建图形用户界面的跨平台工具包
• gtkmm ：用于受欢迎的GUI库GTK+的官方C++接口。
• imgui：拥有最小依赖关系的立即模式图形用户界面
• libRocket ：libRocket 是一个C++ HTML/CSS 游戏接口中间件
• MyGUI ：快速，灵活，简单的GUI
• Ncurses：终端用户界面
• QCustomPlot ：没有更多依赖关系的Qt绘图控件
• Qwt ：用户与技术应用的Qt 控件
• QwtPlot3D ：功能丰富的基于Qt/OpenGL的C++编程库，本质上提供了一群3D控件
• OtterUI ：OtterUI 是用于嵌入式系统和互动娱乐软件的用户界面开发解决方案
• PDCurses 包含源代码和预编译库的公共图形函数库
• wxWidgets C++库，允许开发人员使用一个代码库可以为widows， Mac OS X，Linux和其他平台创建应用程序

• bgfx：跨平台的渲染库
• Cairo：支持多种输出设备的2D图形库
• Horde3D 一个小型的3D渲染和动画引擎
• magnum C++11和OpenGL 2D/3D 图形引擎
• Ogre 3D 用C++编写的一个面向场景，实时，灵活的3D渲染引擎（并非游戏引擎）
• OpenSceneGraph 具有高性能的开源3D图形工具包
• Panda3D 用于3D渲染和游戏开发的框架，用Python和C++编写。
• Skia 用于绘制文字，图形和图像的完整的2D图形库
• urho3d 跨平台的渲染和游戏引擎。

• Boost.GIL：通用图像库
• CImg ：用于图像处理的小型开源C++工具包
• CxImage ：用于加载，保存，显示和转换的图像处理和转换库，可以处理的图片格式包括 BMP, JPEG, GIF, PNG, TIFF, MNG, ICO, PCX, TGA, WMF, WBMP, JBG, J2K。
• FreeImage ：开源库，支持现在多媒体应用所需的通用图片格式和其他格式。
• GDCM：Grassroots DICOM 库
• ITK：跨平台的开源图像分析系统
• Magick++：ImageMagick程序的C++接口
• MagickWnd：ImageMagick程序的C++接口
• OpenCV ： 开源计算机视觉类库
• tesseract-ocr：OCR引擎
• VIGRA ：用于图像分析通用C++计算机视觉库
• VTK ：用于3D计算机图形学，图像处理和可视化的开源免费软件系统。

• gettext ：GNU `gettext’
• IBM ICU：提供Unicode 和全球化支持的C、C++ 和Java库
• libiconv ：用于不同字符编码之间的编码转换库

• frozen ： C/C++的Jason解析生成器
• Jansson ：进行编解码和处理Jason数据的C语言库
• jbson ：C++14中构建和迭代BSON data,和Json 文档的库
• JeayeSON：非常健全的C++ JSON库，只包含头文件
• JSON++ ： C++ JSON 解析器
• json-parser：用可移植的ANSI C编写的JSON解析器，占用内存非常少
• json11 ：一个迷你的C++11 JSON库
• jute ：非常简单的C++ JSON解析器
• ibjson：C语言中的JSON解析和打印库，很容易和任何模型集成。
• libjson：轻量级的JSON库
• PicoJSON：C++中JSON解析序列化，只包含头文件
• qt-json ：用于JSON数据和 QVariant层次间的相互解析的简单类
• QJson：将JSON数据映射到QVariant对象的基于Qt的库
• RapidJSON： 用于C++的快速JSON 解析生成器，包含SAX和DOM两种风格的API
• YAJL ：C语言中快速流JSON解析库

• Boost.Log ：设计非常模块化，并且具有扩展性
• easyloggingpp：C++日志库，只包含单一的头文件。
• Log4cpp ：一系列C++类库，灵活添加日志到文件，系统日志，IDSA和其他地方。
• templog：轻量级C++库，可以添加日志到你的C++应用程序中

• Caffe ：快速的神经网络框架
• CCV ：以C语言为核心的现代计算机视觉库
• mlpack ：可扩展的C++机器学习库
• OpenCV：开源计算机视觉库
• Recommender：使用协同过滤进行产品推荐/建议的C语言库。
• SHOGUN：Shogun 机器学习工具
• sofia-ml ：用于机器学习的快速增量算法套件

• Armadillo ：高质量的C++线性代数库，速度和易用性做到了很好的平衡。语法和MatlAB很相似
• blaze：高性能的C++数学库，用于密集和稀疏算法。
• ceres-solver ：来自谷歌的C++库，用于建模和解决大型复杂非线性最小平方问题。
• CGal： 高效，可靠的集合算法集合
• cml ：用于游戏和图形的免费C++数学库
• Eigen ：高级C++模板头文件库，包括线性代数，矩阵，向量操作，数值解决和其他相关的算法。
• GMTL：数学图形模板库是一组广泛实现基本图形的工具。
• GMP：用于个高精度计算的C/C++库，处理有符号整数，有理数和浮点数。

• GStreamer ：构建媒体处理组件图形的库
• LIVE555 Streaming Media ：使用开放标准协议(RTP/RTCP, RTSP, SIP) 的多媒体流库
• libVLC ：libVLC (VLC SDK)媒体框架
• QtAv：基于Qt和FFmpeg的多媒体播放框架，能够帮助你轻而易举地编写出一个播放器
• SDL ：简单直控媒体层
• SFML ：快速，简单的多媒体库

• ACE：C++面向对象网络变成工具包
• Boost.Asio：用于网络和底层I/O编程的跨平台的C++库
• Casablanca：C++ REST SDK
• cpp-netlib：高级网络编程的开源库集合
• Dyad.c：C语言的异步网络
• libcurl :多协议文件传输库
• Mongoose：非常轻量级的网络服务器
• Muduo ：用于Linux多线程服务器的C++非阻塞网络库
• net_skeleton ：C/C++的TCP 客户端/服务器库
• nope.c ：基于C语言的超轻型软件平台，用于可扩展的服务器端和网络应用。 对于C编程人员，可以考虑node.js
• Onion :C语言HTTP服务器库，其设计为轻量级，易使用。
• POCO：用于构建网络和基于互联网应用程序的C++类库，可以运行在桌面，服务器，移动和嵌入式系统。
• RakNet：为游戏开发人员提供的跨平台的开源C++网络引擎。
• Tuf o ：用于Qt之上的C++构建的异步Web框架。
• WebSocket++ ：基于C++/Boost Aiso的websocket 客户端/服务器库
• ZeroMQ ：高速，模块化的异步通信库

动力学仿真引擎

• Box2D：2D的游戏物理引擎。
• Bullet ：3D的游戏物理引擎。
• Chipmunk ：快速，轻量级的2D游戏物理库
• LiquidFun：2D的游戏物理引擎
• ODE ：开放动力学引擎-开源，高性能库，模拟刚体动力学。
• ofxBox2d：Box2D开源框架包装器。
• Simbody ：高性能C++多体动力学/物理库，模拟关节生物力学和机械系统，像车辆，机器人和人体骨骼。

• MOOS-IvP ：一组开源C++模块，提供机器人平台的自主权，尤其是自主的海洋车辆。
• MRPT：移动机器人编程工具包
• PCL ：点云库是一个独立的，大规模的开放项目，用于2D/3D图像和点云处理。
• Robotics Library (RL)： 一个独立的C++库，包括机器人动力学，运动规划和控制。
• RobWork：一组C++库的集合，用于机器人系统的仿真和控制。
• ROS ：机器人操作系统，提供了一些库和工具帮助软件开发人员创建机器人应用程序。

• FFTW :用一维或者多维计算DFT的C语言库。
• GSL：GNU科学库。

• ChaiScript ：用于C++的易于使用的嵌入式脚本语言。
• Lua ：用于配置文件和基本应用程序脚本的小型快速脚本引擎。
• luacxx：用于创建Lua绑定的C++ 11 API
• SWIG ：一个可以让你的C++代码链接到JavaScript，Perl，PHP，Python，Tcl和Ruby的包装器/接口生成器
• V7：嵌入式的JavaScript 引擎。
• V8 ：谷歌的快速JavaScript引擎，可以被嵌入到任何C++应用程序中。

• Cap’n Proto ：快速数据交换格式和RPC系统。
• cereal ：C++11 序列化库
• FlatBuffers ：内存高效的序列化库
• MessagePack ：C/C++的高效二进制序列化库，例如 JSON
• protobuf ：协议缓冲，谷歌的数据交换格式。
• protobuf-c ：C语言的协议缓冲实现
• SimpleBinaryEncoding：用于低延迟应用程序的对二进制格式的应用程序信息的编码和解码。
• Thrift ：高效的跨语言IPC/RPC，用于C++，Java，Python，PHP，C#和其它多种语言中，最初由Twitter开发。

• libvpx ：VP8/VP9编码解码SDK
• FFmpeg ：一个完整的，跨平台的解决方案，用于记录，转换视频和音频流。
• libde265 ：开放的h.265视频编解码器的实现。
• OpenH264：开源H.364 编解码器。
• Theora ：免费开源的视频压缩格式。

• CarpVM：C中有趣的VM，让我们一起来看看这个。
• MicroPython ：旨在实现单片机上Python3.x的实现
• TinyVM：用纯粹的ANSI C编写的小型，快速，轻量级的虚拟机。

• Civetweb ：提供易于使用，强大的，C/C++嵌入式Web服务器，带有可选的CGI，SSL和Lua支持。
• CppCMS ：免费高性能的Web开发框架（不是 CMS）.
• Crow ：一个C++微型web框架（灵感来自于Python Flask）
• Kore :使用C语言开发的用于web应用程序的超快速和灵活的web服务器/框架。
• libOnion：轻量级的库，帮助你使用C编程语言创建web服务器。
• QDjango：使用C++编写的，基于Qt库的web框架，试图效仿Django API，因此得此名。
• Wt ：开发Web应用的C++库。

• XML就是个垃圾，xml的解析很烦人，对于计算机它也是个灾难。这种糟糕的东西完全没有存在的理由了。-Linus Torvalds
• Expat ：用C语言编写的xml解析库
• Libxml2 ：Gnome的xml C解析器和工具包
• libxml++ ：C++的xml解析器
• PugiXML ：用于C++的，支持XPath的轻量级，简单快速的XML解析器。
• RapidXml ：试图创建最快速的XML解析器，同时保持易用性，可移植性和合理的W3C兼容性。
• TinyXML ：简单小型的C++XML解析器，可以很容易地集成到其它项目中。
• TinyXML2：简单快速的C++CML解析器，可以很容易集成到其它项目中。
• TinyXML++：TinyXML的一个全新的接口，使用了C++的许多许多优势，模板，异常和更好的异常处理。
• Xerces-C++ ：用可移植的C++的子集编写的XML验证解析器。

一些有用的库或者工具，但是不适合上面的分类，或者还没有分类。

• C++ Format ：C++的小型，安全和快速格式化库
• casacore ：从aips++ 派生的一系列C++核心库
• cxx-prettyprint：用于C++容器的打印库
• DynaPDF ：易于使用的PDF生成库
• gcc-poison ：帮助开发人员禁止应用程序中的不安全的C/C++函数的简单的头文件。
• googlemock：编写和使用C++模拟类的库
• HTTP Parser ：C的http请求/响应解析器
• libcpuid ：用于x86 CPU检测盒特征提取的小型C库
• libevil ：许可证管理器
• libusb：允许移动访问USB设备的通用USB库
• PCRE：正则表达式C库，灵感来自于Perl中正则表达式的功能。
• Remote Call Framework ：C++的进程间通信框架。
• Scintilla ：开源的代码编辑控件
• Serial Communication Library ：C++语言编写的跨平台，串口库。
• SDS：C的简单动态字符串库
• SLDR ：超轻的DNS解析器
• SLRE： 超轻的正则表达式库
• Stage ：移动机器人模拟器
• VarTypes：C++/Qt4功能丰富，面向对象的管理变量的框架。
• ZBar：‘条形码扫描器’库，可以扫描照片，图片和视频流中的条形码，并返回结果。
• CppVerbalExpressions ：易于使用的C++正则表达式
• QtVerbalExpressions：基于C++ VerbalExpressions 库的Qt库
• PHP-CPP：使用C++来构建PHP扩展的库
• Better String ：C的另一个字符串库，功能更丰富，但是没有缓冲溢出问题，还包含了一个C++包装器。

用于创建开发环境的软件

C/C++编译器列表

• Clang :由苹果公司开发的
• GCC：GNU编译器集合
• Intel C++ Compiler ：由英特尔公司开发
• LLVM ：模块化和可重用编译器和工具链技术的集合
• Microsoft Visual C++ ：MSVC，由微软公司开发
• Open WatCom ：Watcom，C，C++和Fortran交叉编译器和工具
• TCC ：轻量级的C语言编译器

在线C/C++编译器列表

• codepad ：在线编译器/解释器，一个简单的协作工具
• CodeTwist：一个简单的在线编译器/解释器，你可以粘贴的C,C++或者Java代码，在线执行并查看结果
• coliru ：在线编译器/shell， 支持各种C++编译器
• Compiler Explorer：交互式编译器，可以进行汇编输出
• CompileOnline：Linux上在线编译和执行C++程序
• Ideone ：一个在线编译器和调试工具，允许你在线编译源代码并执行，支持60多种编程语言。

• C/C++调试器列表
• Comparison of debuggers ：来自维基百科的调试器列表
• GDB ：GNU调试器
• Valgrind：内存调试，内存泄露检测，性能分析工具。

• C/C++集成开发环境列表

• AppCode ：构建与JetBrains’ IntelliJ IDEA 平台上的用于Objective-C，C,C++，Java和Java开发的集成开发环境
• CLion：来自JetBrains的跨平台的C/C++的集成开发环境
• Code::Blocks ：免费C，C++和Fortran的集成开发环境
• CodeLite ：另一个跨平台的免费的C/C++集成开发环境
• Dev-C++：可移植的C/C++/C++11集成开发环境
• Eclipse CDT：基于Eclipse平台的功能齐全的C和C++集成开发环境
• Geany ：轻量级的快速，跨平台的集成开发环境。
• IBM VisualAge ：来自IBM的家庭计算机集成开发环境。
• Irony-mode：由libclang驱动的用于Emacs的C/C++微模式
• KDevelop：免费开源集成开发环境
• Microsoft Visual Studio ：来自微软的集成开发环境
• NetBeans ：主要用于Java开发的的集成开发环境，也支持其他语言，尤其是PHP，C/C++和HTML5。
• Qt Creator：跨平台的C++，Javascript和QML集成开发环境，也是Qt SDK的一部分。
• rtags：C/C++的客户端服务器索引，用于 跟基于clang的emacs的集成
• Xcode ：由苹果公司开发
• YouCompleteMe：一个用于Vim的根据你敲的代码快速模糊搜索并进行代码补全的引擎。

• Bear ：用于为clang工具生成编译数据库的工具
• Biicode：基于文件的简单依赖管理器。
• CMake ：跨平台的免费开源软件用于管理软件使用独立编译的方法进行构建的过程。
• CPM：基于CMake和Git的C++包管理器
• FASTBuild：高性能，开源的构建系统，支持高度可扩展性的编译，缓冲和网络分布。
• Ninja ：专注于速度的小型构建系统
• Scons ：使用Python scipt 配置的软件构建工具
• tundra ：高性能的代码构建系统，甚至对于非常大型的软件项目，也能提供最好的增量构建次数。
• tup：基于文件的构建系统，用于后台监控变化的文件。

提高质量，减少瑕疵的代码分析工具列表

• Cppcheck ：静态C/C++代码分析工具
• include-what-you-use ：使用clang进行代码分析的工具，可以#include在C和C++文件中。
• OCLint ：用于C，C++和Objective-C的静态源代码分析工具，用于提高质量，减少瑕疵。
• Clang Static Analyzer：查找C，C++和Objective-C程序bug的源代码分析工具
• List of tools for static code analysis ：来自维基百科的静态代码分析工具列表

收藏｜C语言常用标准库

有很多工程师喜欢自己封装一些标准库已有的函数，其实自己封装的函数，并不一定比标准库好，有时候反而代码更冗余，且有bug。下面就来分享一下C语言常见的一些标准库。

标准头文件包括：

<asset.h> <ctype.h> <errno.h> <float.h><limits.h> <locale.h> <math.h> <setjmp.h><signal.h> <stdarg.h> <stddef.h> <stdlib.h><stdio.h> <string.h> <time.h>

一、标准定义（<stddef.h>）

文件<stddef.h>里包含了标准库的一些常用定义，无论我们包含哪个标准头文件，<stddef.h>都会被自动包含进来。

这个文件里定义：

类型size_t（sizeof运算符的结果类型，是某个无符号整型）；

类型ptrdiff_t（两个指针相减运算的结果类型，是某个有符号整型）；

类型wchar_t（宽字符类型，是一个整型，其中足以存放本系统所支持的所有本地环境中的字符集的所有编码值。这里还保证空字符的编码值为0）；

符号常量NULL（空指针值）；

宏offsetot （这是一个带参数的宏，第一个参数应是一个结构类型，第二个参数应是结构成员名。

offsetot(s,m)

求出成员m在结构类型t的变量里的偏移量）。

注：其中有些定义也出现在其他头文件里（如NULL）。

二、错误信息（<errno.h>）

<errno.h>定义了一个int类型的表达式errno，可以看作一个变量，其初始值为0，一些标准库函数执行中出错时将它设为非0值，但任何标准库函数都设置它为0。

<errno.h>里还定义了两个宏EDOM和ERANGE，都是非0的整数值。数学函数执行中遇到参数错误，就会将errno置为EDOM，如出现值域错误就会将errno置为ERANGE。

三、输入输出函数（<stdio.h>）

文件打开和关闭：

FILE *fopen(const char *filename, const char *mode);

int fclose(FILE * stream);

字符输入输出：

int fgetc(FILE *fp);

int fputc(int c, FILE *fp);

getc和putc与这两个函数类似，但通过宏定义实现。通常有下面定义：

#define getchar() getc(stdin)

#define putchar(c) putc(c, stdout)

int ungetc(int c, FILE* stream); //把字符 c 退回流 stream

格式化输入输出：

int scanf(const char *format, …);

int printf(const char *format, …);

int fscanf(FILE *stream, const char *format, …);

int fprintf(FILE *stream, const char *format, …);

int sscanf(char *s, const char *format, …);

int sprintf(char *s, const char *format, …);

行式输入输出：

char *fgets(char *buffer, int n, FILE *stream);

int fputs(const char *buffer, FILE *stream);

char *gets(char *s);

int puts(const char *s);

直接输入输出：

size_t fread(void *pointer, size_t size, size_t num, FILE *stream);

size_t fwrite(const void *pointer, size_t size, size_t num, FILE *stream);

四、数学函数（<math.h>）

1. 三角函数：

2. 指数与对数函数：

3. 其他函数：

注：所有上面未给出类型特征的函数都取一个参数，其参数与返回值都是double类型。

下面函数返回双精度值（包括函数ceil和floor）。在下表里，除其中有特别说明的参数之外，所有函数的其他参数都是double类型。

五、字符处理函数（<ctype.h>）v

注：条件成立时这些函数返回非0值。最后两个转换函数对于非字母参数返回原字符。

六、字符串函数（<string.h>）

1. 字符串函数

所有字符串函数列在下表里，函数描述采用如下约定：s、t表示 (char *)类型的参数，cs、ct表示(const char*)类型的参数（它们都应表示字符串）。n表示size_t类型的参数（size_t是一个无符号的整数类型），c是整型参数（在函数里转换到char）：

2. 存储区操作

<string.h>还有一组字符数组操作函数（存储区操作函数），名字都以mem开头，以某种高效方式实现。在下面原型中，参数s和t的类型是(void *)，cs和ct的类型是(const void *)，n的类型是size_t，c的类型是int（转换为unsigned char）。

七、功能函数（<stdlib.h>）

1. 随机数函数：

2. 动态存储分配函数：

3. 几个整数函数

几个简单的整数函数见下表，div_t和ldiv_t是两个预定义结构类型，用于存放整除时得到的商和余数。div_t类型的成分是int类型的quot和rem，ldiv_t类型的成分是long类型的quot和rem。

4.数值转换

5.执行控制

1）非正常终止函数abort。

原型是：

void abort(void);

2）正常终止函数exit。

原型是：

void exit(int status);

导致程序按正常方式立即终止。status作为送给执行环境的出口值，0表示成功结束，两个可用的常数为EXIT_SUCCESS，EXIT_FAILURE。

3）正常终止注册函数atexit。

原型是：

int atexit(void (*fcn)(void))

可用本函数把一些函数注册为结束动作。被注册函数应当是无参无返回值的函数。注册正常完成时atexit返回值0，否则返回非零值。

6. 与执行环境交互

1）向执行环境传送命令的函数system。

原型是：

int system(const char *s);

把串s传递给程序的执行环境要求作为系统命令执行。如以NULL为参数调用，函数返回非0表示环境里有命令解释器。如果s不是NULL，返回值由实现确定。

2）访问执行环境的函数getenv。

原型是：

char *getenv(const char *s);

从执行环境中取回与字符串s相关联的环境串。如果找不到就返回NULL。本函数的具体结果由实现确定。在许多执行环境里，可以用这个函数去查看“环境变量”的值。

7. 常用函数bsearch和qsort

1）二分法查找函数bsearch：

void *bsearch(const void *key, const void *base, size_t n, size_t size, int (*cmp)(const void *keyval, const void *datum));

函数指针参数cmp的实参应是一个与字符串比较函数strcmp类似的函数，确定排序的顺序，当第一个参数keyval比第二个参数datum大、相等或小时分别返回正、零或负值。

2）快速排序函数qsort：

qsort对于比较函数cmp的要求与bsearch一样。设有数组base[0],…,base[n-1]，元素大小为size。用qsort可以把这个数组的元素按cmp确定的上升顺序重新排列。

void qsort(void *base, size_t n, size_t size, int (*cmp)(const void *, const void *));

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本文作者及来源:Renderbus瑞云渲染农场https://www.renderbus.com