stdlib.h

#include <stdlib.h> 是 C 标准库的一个头文件，它包含了许多与内存分配、进程控制、随机数生成、排序/搜索以及数据类型转换等相关的函数声明。这个头文件在 C 和 C++ 中都被广泛使用。

以下是 stdlib.h 中一些常用的函数和它们的用途：

1. 动态内存分配

• malloc()：分配一块未初始化的内存。

  void* malloc(size_t size);

  例如：

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

• calloc()：分配一块内存并将其初始化为零。

  void* calloc(size_t num, size_t size);

  例如：

  int* arr = (int*) calloc(10, sizeof(int));

• realloc()：重新调整已分配的内存块的大小。

  void* realloc(void* ptr, size_t new_size);

  例如：

  arr = (int*) realloc(arr, 20 * sizeof(int));

• free()：释放动态分配的内存。

  void free(void* ptr);

  例如：

  free(arr);

2. 随机数生成

• rand()：生成一个介于 0 和 RAND_MAX 之间的随机整数。

  int rand(void);

  例如：

  int random_value = rand();

• srand()：设置随机数生成器的种子，常用于生成不同的随机数序列。

  void srand(unsigned int seed);

  例如：

  srand(time(NULL)); // 使用当前时间作为种子

3. 进程控制

• exit()：终止程序执行，并返回一个状态码。

  void exit(int status);

  例如：

  exit(0); // 正常退出

• system()：执行系统命令。

  int system(const char* command);

  例如：

  system("ls"); // 在Linux系统中列出目录内容

4. 类型转换

• atoi()：将字符串转换为整数。

  int atoi(const char* str);

  例如：

  int num = atoi("123");

• atof()：将字符串转换为浮点数。

  double atof(const char* str);

  例如：

  double num = atof("123.45");

• atol()：将字符串转换为长整数。

  long atol(const char* str);

• strtol()、strtod()：这些函数提供了更灵活的字符串到数值转换方式，可以指定进制或错误处理。

  long int strtol(const char* str, char** endptr, int base);

5. 排序与查找

• qsort()：使用快速排序算法对数组进行排序。

  void qsort(void* base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void*, const void*));

  例如，排序一个整型数组：

  int compare(const void* a, const void* b) {
      return (*(int*)a - *(int*)b);
  }
  
  qsort(arr, n, sizeof(int), compare);

• bsearch()：使用二分查找在已排序的数组中查找元素。

  void* bsearch(const void* key, const void* base, size_t num, size_t size, int (*compar)(const void*, const void*));

6. 环境变量

• getenv()：获取环境变量的值。

  char* getenv(const char* name);

  例如：

  char* path = getenv("PATH");

总结

#include <stdlib.h> 头文件提供了 C 程序中许多基础功能，包括：

• 动态内存分配 (malloc、calloc、realloc、free)
• 随机数生成 (rand、srand)
• 进程控制 (exit、system)
• 字符串和数值之间的转换 (atoi、atof、strtol)
• 数组排序和查找 (qsort、bsearch)

它是一个通用的、实用的库，几乎在每一个 C 程序中都能找到它的使用场景。