Библиотечные заголовочные файлы ANSI Си.

<assert.h>	Содержит макрос утверждений, используемый для обнаружения логических и некоторых других типов ошибок в отлаживаемой версии программы.
<complex.h>	Набор функций для работы с комплексными числами.
<ctype.h>	Содержит функции, используемые для классификации символов по их типам или для конвертации между верхним и нижним регистрами независимо от используемой кодировки (обычно ASCII или одно из её расширений, хотя есть и реализации, использующие EBCDIC).
<errno.h>	Для проверки кодов ошибок, возвращаемых библиотечными функциями.
<fenv.h>	Для управления средой, использующей числа с плавающей запятой.
<float.h>	Содержит заранее определенные константы, описывающие специфику реализации свойств библиотеки для работы с числами с плавающей запятой, как, например, минимальная разница между двумя различными числами с плавающей точкой (_EPSILON), максимальное число цифр точности (_DIG) и область допустимых чисел (_MIN, _MAX).
<inttypes.h>	Для точной конвертации целых типов.
<iso646.h>	Для программирования в кодировке ISO 646.
<limits.h>	Содержит заранее заданные константы, определяющие специфику реализации свойств целых типов, как, например, область допустимых значений (_MIN, _MAX).
<locale.h>	Для setlocale() и связанных констант. Используется для выбора соответствующего языка.
<math.h>	Для вычисления основных математических функций
<setjmp.h>	Объявляет макросы setjmp и longjmp, используемые для нелокальных переходов
<signal.h>	Для управления обработкой сигналов
<stdarg.h>	Для доступа к различному числу аргументов, переданных функциям.
<stdbool.h>	Для булевых типов данных.
<stdint.h>	Для определения различных типов целых чисел. (Появилось в C99)
<stddef.h>	Для определения нескольких стандартных типов и макросов.
<stdio.h>	Реализует основные возможности ввода и вывода в языке Си. Этот файл содержит весьма важную функцию printf.
<stdlib.h>	Для выполнения множества операций, включая конвертацию, генерацию псевдослучайных чисел, выделение памяти, контроль процессов, окружения, сигналов, поиска и сортировки.
<string.h>	Для работы с различными видами строк.
<math.h>	Для типовых математических функций.
<time.h>	Для конвертации между различными форматами времени и даты.
<wchar.h>	Для обработки «широких» потоков и нескольких видов строк при помощи «широких» символов (поддержка набора языков).
<wctype.h>	Для классификации «широких» символов.

Некоторые языки обеспечивают функциональность стандартной библиотеки Си при помощи своих собственных библиотек. Библиотека может быть адаптирована для структур языка, но семантика операций остается схожей. Язык программирования C++, например, содержит функциональность стандартной библиотеки ANSI Си в пространстве имен std (например, std::printf, std::atoi, std::feof и т. д.), в заголовочных файлах со схожими именами как в Си («cstdio», «cmath», «cstdlib» и т. д.).

Для работы со строками существуют следующие библиотечные функции:

Функция	Краткое описание
strcat	канкатенация (склеивание) строк
strchr	найти первое вхождение заданного символа в строке
strcmp	сравнить две строки
strcpy	копировать одну строку в другую
strcspn	найти первое вхождение символа из заданного набора символов в строке
strdup	дублирование строки
strerror	сформировать в строке сообщение об ошибке, состоящее из двух частей: системной диагностики и необязательного добавочного пользовательского сообщения
stricmp	сравнить две строки, считая символы нижнего и верхнего регистров эквивалентными
strlen	вычислить длину строки
strlwr	преобразовать строку в нижний регистр (строчные буквы)
strncat	добавить n символов в строку
strncmp	сравнение n символов в двух строках
strncpy	скопировать n символов из одной строки в другую
strnicmp	сравнение n символов двух строк
strnset	установить n символов в строке в заданное значение
strpbrk	найти первое вхождение любого символа из заданного набора в строке
strrchr	найти последнее вхождение заданного символа в строке
strrev	инвертировать (перевернуть) строку
strset	установить все символы строки в заданное значение
strspn	найти первую подстроку из заданного набора символов в строке
strstr	найти первую подстановку одной строки (более короткой) в другой
strtok	найти следующую точку в строке
strupr	преобразовать строку в верхний регистр (заглавные буквы)

Прототипы всех функций работы со строками содержатся в файле string.h. Все функции работают со строками, завершающимися нулевым байтом ('\0'). Для работы с массивом символов, не имеющим в конце нулевого байта можно использовать функции преобразования буферов, описанные выше.

Определение класса символов и преобразование символов:

Функция	Краткое описание
isalnum	проверка на букву или цифру
isalpha	проверка на букву
isascii	проверка на символ из набора кодировки ASCII
iscntrl	проверка на управляющий символ
isdigit	проверка на десятичную цифру
isgraph	проверка на печатный символ, исключая пробел
islower	проверка на малую букву
isprint	проверка на печатный символ
ispunct	проверка на знак пунктуации
isspace	проверка на пробельный символ
isupper	проверка на заглавную букву
isxdigit	проверка на шестнадцатеричную цифру
toascii	преобразование символа в код ASCII
tolower	проверка и преобразование в малую букву, если заглавная буква
toupper	проверка и преобразование малой буквы в заглавную
_tolower	преобразование буквы в малую (без проверки)
_toupper	преобразование буквы в заглавную (без проверки)

Все эти функции реализованы как макроопределения, заданные в файле ctype.h

Форматные преобразования данных:

Функция	Краткое описание
atof	преобразование строки, в представляемое ей число типа float
atoi	преобразование строки в число типа int (целое)
atol	преобразование строки в число типа long (длинное целое)
ecvt	преобразование числа типа double в строку
fcvt	преобразование числа типа double в строку
gcvt	преобразование числа типа double в строку
itoa	преобразование числа типа int в строку
ltoa	преобразование числа типа long в строку
ultoa	преобразование числа типа unsigned long в строку

Прототипы всех перечисленных функций содержатся в файле stdlib.h.

Функции ввода и вывода в стандартной библиотеке С позволяют читать данные из файлов или получать их с устройств ввода (например, с клавиатуры) и записывать данные в файлы, или выводить их на различные устройства (например, на принтер).

Функции ввода/вывода делятся на три класса:

1) Ввод/вывод верхнего уровня (с использованием понятия "поток").

2) Ввод/вывод для консольного терминала путем непосредственного обращения к нему.

3) Ввод/вывод нижнего уровня (с использованием понятия "дескриптор").

Функции ввода/вывода высокого уровня:

Функция	Краткое описание
clearerr	очистка флажка ошибки для потока
fclose	закрытие потока
fcloseall	закрытие всех открытых (на верхнем уровне) файлов
fdopen	создание потока для файла, ранее открытого на нижнем уровне, используя дескриптор
feof	проверка на конец потока
ferror	проверка флажка ошибок потока
flush	сброс буфера потока на связанное с ним внешнее устройство
fgetc	чтение символа из потока
fileno	получение дескриптора файла, связанного с потоком
fgetchar	чтение символа из стандартного потока ввода stdin
fgets	чтение строки из потока
flushall	сброс буферов всех потоков
fopen	открытие потока (открыть файл и связать его с потоком)
fprint	запись данных в поток по формату
fputc	запись символа в поток
fputchar	запись символа в стандартный поток вывода stdout
fputs	запись строки в поток
fread	неформатированное чтение данных из потока
freopen	повторное открытие потока в новом режиме
fscanf	чтение из потока по формату
fseek	перемещение указателя файла в заданную позицию
ftell	получение текущей позиции указателя файла
fwrite	неформатированная запись данных в поток
getc	чтение символа из потока (реализуется через макроопределение)
getchar	чтение символа из потока stdin (версия макро)
gets	чтение строки из потока stdin
getw	чтение двух байтов (по размеру int) в формате слова из потока
printf	запись данных в поток stdout по формату
putc	запись символа в поток (версия макро)
putchar	запись символа в поток stdout (версия макро)
puts	запись строки в поток
putw	запись двух байтов (по размеру int) в формате слова в поток
rewind	установка указателя по файлу на начало файла
scanf	чтение данных из потока stdin по формату
setbuf	управление буферизацией потока
setvbuf	управление буферизацией потока и размером буфера
sprintf	запись данных в строку по формату
sscanf	чтение данных из строки по формату
tempnam	сгенерировать имя временного файла в заданном каталоге
tmpfile	создать временный файл
ungetc	вернуть символ в поток
vfprintf	запись данных в поток по формату
vsprintf	запись данных в строку по формату

Прототипы всех функций ввода/вывода верхнего уровня содержатся в файле stdio.h.

Функции ввода/вывода для консольного терминала выделены в отдельную группу, потому что они используют специфические особенности компьютера (наличие специального видеоадаптера) и не являются переносимыми на другие типы компьютеров:

функция	Краткое описание
cgets	чтение строки с консоли
cprintf	запись данных на консольный терминал по формату
cputs	вывод строки на консольный терминал
getch	чтение символа с консоли
getche	чтение символа с консоли с эхо-печатью
kbhit	проверка нажатия клавиши на консоли
putch	вывод символа на консольный терминал
ungetch	возврат последнего прочитанного символа с консольного символа обратно с тем, чтобы он стал следующим символом для чтения

Прототипы функций содержатся в файле conio.h.

Математические функции:

Функция	Краткое описание
abs	нахождение абсолютного значения выражения типа int
acos	вычисление арккосинуса
asin	вычисление арксинуса
atan	вычисление арктангенса х
atan2	вычисление арктангенса от у/х
cabs	нахождение абсолютного значения комплексного числа
ceil	нахождение наименьшего целого, большего или равного х
_clear87	получение значения и инициализация слова состояния сопроцессора и библиотеки арифметики с плавающей точкой
_control87	получение старого значения слова состояния для функций арифметики с плавающей точкой и установка нового состояния
cos	вычисление косинуса
cosh	вычисление гиперболического косинуса
exp	вычисление экспоненты
fabs	нахождение абсолютного значения типа double
floor	нахождение наибольшего целого, меньшего или равного х
fmod	нахождение остатка от деления х/у
_fpreset	повторная инициализация пакета плавающей арифметики
frexp	разложение х как произведения мантиссы на экспоненту 2n
hypot	вычисление гипотенузы
labs	нахождение абсолютного значения типа long
ldexp	вычисление х*2exp
log	вычисление натурального логарифма
log10	вычисление логарифма по основанию 10
matherr	управление реакцией на ошибки при выполнении функций математической библиотеки
modf	разложение х на дробную и целую часть
pow	вычисление х в степени у
sin	вычисление синуса
sinh	вычисление гиперболического синуса
sqrt	нахождение квадратного корня
_status87	получение значения слова состояния с плавающей точкой
tan	вычисление тангенса
tanh	вычисление гиперболического тангенса
bessel	вычисление функции Бесселя
dieeetomsbin	преобразование плавающего числа двойной точности из IEEE-формата в Microsoft-формат
dmsbintoieee	преобразование плавающего числа двойной точности из Microsoft-формата в IEEE-формат
fieeetomsbin	преобразование числа с плавающей точкой из IEEE-формата в Microsoft-формат
fmsbintoieee	преобразование числа с плавающей точкой из Microsoft-формата в IEEE-формат

Прототипы функций содержатся в файле math.h.

Следующие функции используются для динамического распределения памяти:

Функция	Краткое описание
calloc	выделить память для массива
free	освободить блок, полученный посредством функции calloc, malloc или realloc
malloc	выделить блок памяти
realloc	переразместить ранее выделенный блок памяти, изменив его размер
sbrk	переустановить адрес первого байта оперативной памяти, недоступного программе (начала области памяти вне досягаемости программы)
alloca	выделение блока памяти из программного стека
_expand	изменение размера блока памяти, не меняя местоположения блока
_ffree	освобождение блока, выделенного посредством функции fmalloc
_fmalloc	выделение блока памяти вне данного сегмента
_freect	определить примерное число областей заданного размера, которые можно выделить
_fmsize	возвращает размер блока памяти, на который указывает дальний (far) указатель
halloc	выделить память для большого массива (объемом более 64 Кбайтов)
hfree	освободить блок памяти, выделенный посредством функции halloc
_memavl	определить примерный размер в байтах памяти, доступной для выделения
_msize	определить размер блока, выделенного посредством функций calloc, malloc, realloc
_nfree	освобождает блок, выделенный посредством _nmalloc
_nmalloc	выделить блок памяти в заданном сегменте
_nmsize	определить размер блока, на которой указывает близкий (near) указатель
stackavail	определить объем памяти, доступной для выделения посредством функции alloca
brk	переустановить адрес первого байта оперативной памяти, недоступного программе (начала области памяти вне досягаемости программы)
allocmem	низкоуровневая функция выделения памяти
freemem	низкоуровневая функция возврата памяти операционной системе
coreleft	узнать, сколько осталось памяти для выделения в данном сегменте
farcalloc	выделить блок памяти вне данного сегмента
farcoreleft	определить, сколько памяти для размещения осталось вне данного сегмента
farmalloc	выделить блок памяти вне данного сегмента
farrealloc	изменить размер блока, ранее выделенного функцией farmalloc или farcalloc
farfree	освободить блок, ранее выделенный функцией farmalloc или farcalloc

Прототипы функций содержатся в файле malloc.h или в файле alloc.h .

Функции calloc и malloc выделяют блоки памяти, функция malloc выделяет заданное число байтов, тогда как calloc выделяет и инициализирует нулями массив элементов заданного размера.

Следующие библиотечные функции предназначены для поиска и сортировки в массиве:

Функция	Краткое описание
bsearch	выполняет двоичный поиск
lfind	выполняет линейный поиск для заданного значения
lsearch	выполняет линейный поиск для заданного значения, которое добавляется в массив, если не найдено
qsort	выполняет быструю сортировку

Прототипы функций содержатся в файле stdlib.h .

Функции работы со временем:

Функция	Краткое описание
asctime	преобразование времени из структуры (внутренней формы) в символьную строку
ctime	преобразование времени из длинного целого (long int) в строку символов
gmtime	преобразование времени из целого (int) в структуру
localtime	преобразование времени из целочисленного (int) в структуру с локальной поправкой
tzset	установить переменную времени из переменной времени среды
ftime	получить текущее время системы как структуру
time	получить текущее системное время как длинное целое (long int)
utime	установить время изменения файла
difftime	вычислить разность по времени
dostounix	преобразование времени из формате ОС MS-DOS в формат ОС UNIX
getdate	получить системную дату как структуру
getftime	получить системную дату
gettime	получить системное время как структуру
setdate	установить системную дату
setftime	установить системное время
settime	установить системное время
stime	установить системное время
unixtodos	преобразовать время из формата ОС UNIX в формат ОС MS-DOS

Прототипы функций работы со временем времени содержатся в файле time.h.

Функции работы со списком аргументов:

Функция	Краткое описание
va_arg	выбрать аргумент из списка
va_end	переустановить указатель
va_start	установить указатель на начало списка аргументов

Прототипы функций работы со временем времени содержатся в файле stdarg.h.

Другие функции:

Функция	Краткое описание
assert	проверка утверждения о состоянии переменных
getenv	получить значение переменной среды (окружения)
perror	напечатать сообщение об ошибке
putenv	изменить значение переменной среды
swab	поменять местами два смежных байта
rand	получить псевдо-случайное число
srand	инициализация датчика случайных чисел
setjmp	запоминание точки для многоуровневого возврата
longjmp	многоуровневый возврат из функции

Прототипы всех функций описаны в stdiib.h.

Прототипы функций setjmp и longjmp содержатся в файле setjmp.h.

Библиотечные заголовочные файлы С++.

В современной спецификации для языка C++ заголовки указываются с использованием стандартных имен заголовков, которые не имеют расширения .h (т.е. заголовки C++ не означают имена файлов). Это просто стандартные идентификаторы, которые компилятор может обрабатывать так, как считает нужным (т.е. заголовок может быть преобразован в имя файла, но это вовсе необязательно.

Заголовок C++	Что поддерживает
<algorithm>	Различные операции на контейнерах
<bitset>	Битовые множества
<complex>	Комплексные числа
<deque>	Двухсторонние очереди
<exception>	Обработка исключительных ситуаций
<fstrearn>	Работа с файловыми потоками для чтения и записи в один и тот же файл
<functional>	Различные объекты-функции
<iomanip>	Манипуляторы ввода-вывода
<ios>	Классы ввода-вывода нижнего уровня
<iosfwd>	Упреждающие объявления для систем ввода-вывода
<iostream>	Стандартные классы ввода-вывода
<istream>	Обработка входных потоков
<iterator>	Доступ к содержимому контейнеров
<limits>	Различные ограничения реализации
<list>	Линейные списки
<locale>	Информация, связанная с традициями конкретных стран или географических регионов
<map>	Отображения (ключи и значения)
<memory>	Распределение памяти с помощью распределителей памяти (STL)
<new>	Выделение памяти с помощью оператора new
<numeriс>	Универсальные операции над числами
<ostream>	Обработка выходных потоков
<queue>	Очереди
<set>	Множества
<sstream>	Обработка строковых потоков
<stack>	Стеки
<stdexcept>	Стандартные исключительные ситуации
<streambuf>	Буферизированная обработка потоков
<string>	Стандартный класс string
<typeinfo>	Динамическая информация о типе
<utility>	Шаблоны общего назначения
<valarray>	Операции над массивами, содержащими значения
<vector>	Векторы (динамические массивы)

В языке C++ также определены следующие заголовки, которые соответствуют С-заголовкам.

<cassert>	<cctype>	<cerrno>
<cfloat>	<ciso646>	<climits>
<clocale>	<cmath>	<csetjmp>
<csignal>	<cstdarg>	<cstddef>
<cstdio>	<cstdlib>	<cstring>
<ctime>	<cwchar>	<cwctype>

В стандартном языке C++ вся информация, связанная со стандартной библиотекой, определена в пространстве имен std. Следовательно, для получения прямого доступа к этим элементам после включения нужного заголовка вам придется использовать следующий оператор using:

using namespace std;

В качестве альтернативного варианта, чтобы не вносить целую библиотеку в глобальное пространство имен, каждый библиотечный идентификатор можно квалифицировать с помощью обозначения std::, например std::cout. Однако в этом случае квалификация каждого имени будет выглядеть весьма громоздко.

Ход работы.

1. Создать консольное приложение в MS Visual Studio 2008.

Рассмотрим порядок создания заготовки программы на языке Visual Studio 2008. После установки данного языка программирования на рабочем столе (или в меню пуск) появится иконка для запуска с названием «Microsoft Visual Studio 2008», выбирая которую на экране появится главное окно программы (рис. 1).

В самом верху окна располагается меню, с помощью которого можно осуществлять управление процессом создания, компиляции и отладки программ.

Создание программ осуществляется путем выбора в меню пункта

File->New->Project

после чего на экране появится диалоговое окно выбора типа проекта (рис. 2).

В данном окне в типах проектов (Projects types) следует выбрать пункт Win32, а в шаблонах (Templates) Win32 Console Application.

Все эти пункты показаны на рис. 2.

После этого внизу окна в поле Name (имя) следует ввести имя проекта (английскими буквами), например, lab 1, а в поле Location (расположение) указать папку, в которой будет располагаться проект, например, D:\temp. После заполнения всех указанных полей и нажатия на кнопку «OK» на экране появится окно настройки выбранного консольного проекта (рис. 3).

Здесь достаточно нажать на кнопку «Finish», после чего будет создан проект, а в главном окне появится список файлов консольного проекта (рис 4).

Слева в окне отображен список файлов проекта, из которых интерес представляет лишь файл lab1.cpp, т.к. в нем пишется непосредственно программа на языке C. Справа открыт файл lab1.cpp, в котором используется стандартный заголовочный файл проекта stdafx.h и главная функция программы _tmain() (аналог функции main()).

Вся логика программы должна заключаться внутри функции _tmain() .

Для того чтобы сохранить проект на внешнем носителе, например, Flash, необходимо открыть ранее указанную папку при создании проекта и в ней скопировать каталог с названием проекта, в данном случае - это каталог с именем lab1.

Чтобы загрузить ранее созданный проект в среду Visual Studio 2008 достаточно открыть пункт меню

File->Open->Project/Solution и в диалоговом окне указать файл проекта, находящегося в папке проекта, в данном случае - это папка lab1.

Для запуска и компиляции программы, написанной в данной среде, используется команда меню

Debug->Start Without Debugging или комбинация клавиш Ctrl+F5.

После запуска программы на экране появится окно консоли с результатом выполнения программы (рисунок 5):

Таким образом можно создавать проекты для лабораторной работы.

2. Написать программу с использованием функций printf() и scanf() в соответствии с номером своего варианта.

Варианты заданий.