B.4 浮点数转换字符串函数
附录 部分C函数库详解
使用C语言的价值在于使用其标准函数。在解决实际问题时，能方便地操作字符串和文件等对象是非常重要的。几乎没有哪种计算机语言能像C语言那样能出色地完成全部工作。C函数库目前没有图形函数，没有全屏幕文本操作函数，信号机制相当弱，并且根本没有多任务机制和没有提供常规内存之外的内存支持。尽管C语言有上述缺陷，但它为所有程序提供了一套基本功能，无论是多任务、多窗口，还是其他更复杂的环境。C函数库的缺陷在编译程序开发商和第三方函数库得到弥补。总而言之，C函数库为程序设计提供了非常坚实的基础。
函数库的优点包括准确性、高效性和可移植性。编译程序的开发商在函数库出厂之前肯定做了全面的检测和测试，可以保证函数库的准确性。优秀的C程序员会大量使用标准函数库，所以如果编译程序的开发商能够提供一套出色的标准函数，就会在竞争中占优势。
每一个库函数，都需要一个对应的头文件。这个头文件提供该函数的原型。只有在源程序的开始部分包含了该头文件之后，该函数才可以被使用；否则，程序编译时该函数无法被识别。
附录A 数学函数
头文件＜math.h＞声明了两种数据类型：数学函数和宏。两个数据类型分别为：float_t和double_t。这两个数据类型至少和float类型及double类型占用相同的字节。并且，double_t类型至少要和float_t类型同等宽度。如果宏FLT_EVAL_METHOD等于0，float_t类型相当于float类型，double_t类型相当于double类型；如果宏FLT_EVAL_METHOD等于1，float_t类型和double_t类型都相当于double类型；如果宏FLT_EVAL_METHOD等于2，float_t类型和double_t类型都相当于long double类型。FLT_EVAL_METHOD等于其他值的情况至今还没有定义。
函数库中的函数原型均有3种：double、float和long double。此处只讲述double类型，对于其余类型，只要进行相应的替换即可。
A.1 数学函数库中的宏
数学函数库包含了一部分宏。常见的宏如下：
HUGE_VAL——表示正的double常量，代表正的无穷大。
HUGE_VALF——表示浮点类型的正值无穷大。
HUGE_VALL——表示longdouble类型的正的无穷大。
INFINITY——表示浮点类型（float）正的无穷大。
NAN——表示无效数字，即不是一个数。
FP_INFINITE——表示浮点类型的无穷大。
FP_NAN——表示无效数据。
FP_NORAMAL——表示正常状态。
FP_SUBNORMAL——表示异常状态。
FP_ZERO——表示浮点类型的0。
FP_FAST_FMA——表示和fma（）函数同样的效果。
FP_FAST_FMAF——表示浮点类型的FP_FAST_FMA。
FP_FAST_FMAL——表示longdouble类型的FP_FAST_FMA。
FP_ILOGB0——表示ilogb（x）函数的x参数为0时，函数的返回值。
FP_ILOGBNAN——表示ilogb（x）函数的x参数为NAN时，函数的返回值。
MATH_ERRNO——表示数学错误，整数1。
MATH_ERREXCEPT——表示数学异常错误，整数2。
A.2 浮点计算减法协议开关
在进行浮点计算时，FP_CONTRACT宏可以用来判断是否发生减法运算。因为浮点数计算在计算机语言的底层是一个非常复杂的过程，如果处理不当会造成计算结果偏差。常见的用法：
FP_CONTRACT默认是on状态，其用法如下：
A.3 数学库中的宏函数
C语言的数学函数库还包含部分宏函数，主要有fpclassify（）、isfinite（）、isinf（）、isnan（）、isnormal（）和signbit（）。使用这些宏函数时，必须包含头文件＜math.h＞。
•fpclassify（float x）函数返回值是一个分类宏，用于说明参数x的类型。
•isfinite（float x）函数用于判断参数x是否是一个有限的值。当且仅当参数x是一个有限的值时，函数返回值是一个非零数。
•isinf（float x）函数用于判断参数x是否是无限的数。当且仅当参数x是一个无限的数时，函数返回一个非零数。
•isnan（float x）函数用于判断参数x是否是NAN。当且仅当参数x是NAN时，函数返回一个非零数值。
•isnormal（float x）函数用于判断参数x是否是一个正常的数值。当且仅当参数x是一个正常的数值时，函数返回一个非零数值。
•signbit（float x）函数用于判断参数x是否是一个有符号数（即负数）。当且仅当参数x是一个负数时，函数返回一个非零值。
A.4 三角函数和反三角函数
C语言函数库提供了一系列的三角函数，主要有acos（）、asin（）、atan（）、atan2（）、cos（）、sin（）、tan（）、acosh（）、asinh（）、cosh（）、sinh（）和tanh（）。使用这些函数时，需要包含头文件＜math.h＞。
1）三角余弦函数：double cos（double x）。
说明：参数x是弧度数值。
2）三角正选函数：double sin（double x）。
说明：参数x是弧度数值。
3）三角正切函数：double tan（double x）。
说明：参数x是弧度数值。
4）反余弦函数：doublea cos（double x）。
说明：参数x是［-1，1］内的实数，函数返回值是在［0，π］的实数。如果参数x超出了［-1，1］，函数调用时将发生错误。
5）反正弦函数：double asin（double x）。
说明：参数x是［-1，1］内的实数，函数返回值是在［-π/2，π/2］的实数。如果参数x超出［-1，1］，函数调用时将发生错误。
6）反正切函数：double atan（doublex）和double atan2（double y，double x）。
说明：这两个函数的返回值是在［-π/2，π/2］的实数。函数atan2（double y，double x）的功能是计算y/x的反正切值，如果两个参数均为0，函数调用时将发生错误。
7）双曲余弦函数：doubl ecosh（double x）。
说明：如果参数x的值特别大，函数调用时会发生错误。
8）双曲正弦函数：double sinh（double x）。
说明：如果参数x的值特别大，函数调用时会发生错误。
9）双曲正切函数：double tanh（double x）。
说明：该函数用于计算双曲正切函数的值。
10）反双曲余弦函数：double acosh（double x）。
说明：函数返回值在［0，∞］。如果参数x小于1，函数调用时将发生错误。Turbo C2.0的数学函数库没有提供本函数。
11）反双曲正弦函数：double asinh（double x）。
说明：该函数用于计算反双曲正弦函数的值。TurboC2.0的数学函数库没有提供本函数。
12）反双曲正切函数：double atanh（double x）。
说明：参数x必须在范围（-1，＋1）内。TurboC2.0的数学函数库没有提供本函数。
例A-1
例A-1的执行效果如图A-1所示。
图A-1 例A-1的执行效果
A.5 指数和对数函数
1.指数函数
C语言数学函数库中的指数函数包括exp（）、exp2（）、expm1（）、frexp（）和ldexp（）。TurboC2.0没有提供exp2（）和expm1（）。
1）exp（）函数的原型为：
说明：该函数用于计算指数ex的值。其浮点类型的函数形式为expf（），长双精度型的函数原型为expl（）。如果参数x的值太大，函数调用时可能发生错误。
2）frexp（）函数的原型为：
说明：该函数用于将双精度类型的实数value表示成x∗2∗exp的形式。如果参数value不是浮点数，函数的返回结果是不确定的。否则，函数返回值就是x的值，∗exp将返回一个整数值。如果函数调用成功，x是在［1/2，1）内的数值，也有可能是0。如果参数value为0，函数返回值和（∗exp）都是零。如果参数x的值太大，函数调用时可能发生错误。
3）ldexp（）函数的原型为：
说明：该函数用于求解表达式（x∗2exp）的值。如果参数比较大，有可能调用时由于计算结果太大，导致数值溢出。
4）exp2（）函数的原型为：
说明：该函数用于计算指数2x的值。如果参数x的值太大，函数调用时可能发生错误。
5）函数expm1的原型为：
说明：该函数用于计算表达式（ex-1）的值。如果参数x的值太大，函数调用时可能发生错误。
2.对数函数
数学函数库中的对数函数主要包括ilogb（）、logb（）、log（）、log10（）、loglp（）、log2（）、modf（）、scalbn（）和scalbln（）。其中，Turbo C 2.0的函数库中没有提供ilogb（）、logb（）、loglp（）、log2（）、scalbn（）和scalbln（）。
1）ilogb（）函数的原型为intilogb（double x）；
说明：该函数和logb（）函数差不多，只不过功能更完善。如果参数x等于0，函数调用时参数x自动转换为FP_ILOGB0；如果x是无限数，函数调用时参数x自动转换为INT_MAX；如果x是NAN，函数调用时参数x自动转换为FP_ILOGBNAN；其他情况时，就相当于调用函数logb（）。注意：函数返回值是整数，具有自动取整的功能。如果x等于0，函数调用时有可能发生错误。
2）logb（）函数的原型为：
说明：在调用logb（x）函数时，假定返回值是y，存在指数函数关系x＝2y，在表达式中，x即和logb（）参数x一致，logb（x）的返回值即是y。如果参数x等于零，函数调用时会发生错误。
3）log（）函数的原型为
说明：该函数是以e为底的自然对数，返回值是表达式（logxe）的值。参数x为零时，函数调用时会发生错误。
4）log10（）函数的原型为
说明：该函数是以10为底的对数计算。如果参数x为0，函数调用时会发生错误。
5）loglp（）函数的原型为
说明：该函数用于计算表达式（loge（1＋x））的值。如果参数为-1，函数调用时会发生错误。
6）log2（）函数的原型为
说明：该函数是以2为底的对数计算。如果参数x为0，函数调用时会发生错误。
7）modf（）函数的原型为
说明：对于浮点数value，函数调用结束后，浮点数的整数部分保留在（∗iptr）中，函数的返回值是浮点数的小数部分。
例A-2
例A-2的执行效果如图A-2所示
图A-2 例A-2的执行效果
A.6 幂函数和绝对值函数
C语言数学函数库中的幂函数主要有cbrt（）、hypot（）、pow（）和sqrt（）；绝对值函数主要有fabs（）。其中，Turbo C 2.0没有提供函数cbrt（）。
1.常见的幂函数
1）cbrt（）函数的原型为
说明：该函数用于求解参数x的立方根。
2）hypot（）函数的原型为
说明：该函数用于求解表达式（x2＋y2）的值。
3）pow（）函数的原型为
说明：该函数用于求解表达式（xy）的值。如果x为负数，并且y不是整数，函数调用时会发生错误；如果x等于0，并且y小于或者等于0，函数调用时会发生错误。
4）sqrt（）函数的原型为
说明：该函数用于求解参数x的非负平方根。参数x必须是非负数，函数返回值是x的非负平方根。
2.绝对值函数
fabs（）函数的原型为
说明：该函数用于计算浮点数x的绝对值。
例A-3
例A-3的执行效果如图A-3所示。
图A-3 例A-3的执行效果
A.7 误差和gamma函数
C语言数学函数库还提供了一套误差函数和gamma函数。误差函数主要有erf（）和erfc（）。gamma函数主要有lgamma（）和tgamma（）。TurboC2.0没有提供这4个函数。
1.误差函数
1）erf（）函数的原型为
说明：该函数用于计算表达式
的值。
2）erfc（）函数的原型为
说明：该函数的返回值等于表达式（1-erf（x））的值。
2.gamma函数
1）lgamma（）函数的原型为
说明：该函数用于求解表达式（logeΓ（x））的值。如果参数x的值太大，函数调用时会发生错误；如果参数x的小于或等于0，函数调用时也会发生错误。
2）tgamma（）函数的原型为
说明：该函数用于求解表达式（Γ（x））的值。其余同lgamma（）函数。
A.8 近似取整函数
C语言数学函数库还提供了一系列的近似取整函数，主要包括ceil（）、floor（）、nearby-int（）、rint（）、lrint（）、llrint（）、round（）、lround（）、llround（）和trunc（）。Turbo C 2.0仅提供了ceil（）和floor（）。
1）ceil（）函数的原型为
说明：该函数用于计算不小于x的最小整数值。
2）floor（）函数的原型为
说明：该函数用于计算不大于参数x的最大整数值。
3）nearbyint（）函数的原型为
说明：该函数用于利用“四舍五入”原则，求出距离参数x最近的整数值。
4）rint（）函数的原型为
说明：该函数的功能是实现四舍五入取整。
函数lrint（）和llrint（）与函数rint（）相仿。
5）round（）函数的原型为
说明：利用四舍五入原则，结果为整数。
lround（）函数和llrround（）函数与round（）函数基本一致。
例A-4
例A-4的执行效果如图A-4所示。
图A-4 例A-4的执行效果
A.9 求余函数
C语言数学函数库提供了3个求余函数，它们分别是fmod（）、remainder（）和remquo（）。Turbo C 2.0没有提供remquo（）函数和remainder（）。
1）fmod（）函数的原型为
说明：该函数用于求取表达式（x/y）的余数。
2）remainder（）函数的原型为
说明：该函数用于求取表达式（x/y）的余数。
3）remquo（）函数的原型为：
说明：remquo（）和函数remainder（）功能一样。二者的不同之处在于remquo（）函数增加了1个整形指针类型的参数，一般不使用。
例A-5
例A-5的执行效果如图A-5所示。
图A-5 例A-5的执行效果
A.10 操作处理函数
C语言数学函数库中的操作处理函数包括copysign（）、nan（）、nextafter（）和nexttoward（）。Turbo C 2.0的函数库没有提供这4个函数。
1）copysign（）函数的原型为
说明：该函数用于将参数y的符号赋予参数x，函数返回值的大小和x的绝对值一致，符号和参数y的符号一致。如果参数x是NaN，返回值即为NaN。
2）nan（）函数的原型为
说明：该函数的返回值为NaN。
3）nextafter（）函数的原型为
说明：该函数用于返回参数x在参数y方向上可以表示的最接近的数值，若x等于y，则返回x。例如，
4）nexttoward（）函数的原型为
说明：该函数的功能和nextafter（）函数相同；如果x等于y时，函数返回值等于y。
A.11 最大值、最小值和正差函数
C语言数学函数库中的最大值、最小值和正差函数分别为fmax（）、fmin（）和fdim（）。Turbo C 2.0没有提供这3个函数。
1）fdim（）函数的原型为
说明：该函数用于判断两个参数的差是否为正值，如果为正值，函数返回值即为该差值；如果两个参数之差为负值，函数返回值为0。
2）fmax（）函数的原型为
说明：该函数用于返回两个参数中较大的那个参数的值。
3）fmin（）函数的原型为
说明：该函数用于返回两个参数中较小的那个参数的值。
A.12 浮点乘加函数
C语言数学函数库包含了一个浮点乘加fma（）函数。TurboC2.0未提供本函数。
函数原型为
说明：该函数用于计算表达式（x∗y＋z）的值。本函数是一个完全的三重运算。
A.13 比较函数（宏）
C语言数学函数库还提供了一系列的比较宏函数。例如，isgreater（）、isgreaterequal（）、isless（）、islessequal（）、islessgreater（）和isunordered（）。这些函数的原型分别为：
Turbo C 2.0没有提供以上函数，但提供了相似的功能函数，例如，isEqual（）、isLessT-han（）、islower（）等函数。
附录B 数据类型转换
C语言函数库提供了一套数据类型转换函数，大致分为4类atoi（）、atof（）和atol（）；itoa（）、ltoa（）和ultoa（）；fcvt（）、ecvt（）和gcvt（）。
B.1 字符转整数函数（atoi（）和atol（））
atoi（）函数属于C标准库，使用时需要包含头文件＜stdlib.h＞。其原型为：
int atoi(constchar* str);
说明：该函数用于将字符串str转换成一个整数，并返回结果。参数str以数字开头，当函数从str中读到非数字字符时会结束转换，并将结果返回。
atol（）函数的使用方法基本上和atoi（）相似。
例B-1
例B-1的执行效果为：
B.2 字符型转换浮点型函数（atof（）和atol（））
atol（）函数的原型为：
atof（）函数的原型为：
说明：该函数用于将字符串str转换成一个双精度数值，并返回结果。参数str必须以有效数字开头，允许以“E”或“e”除外的任意非数字字符结尾。
例B-2
例B-2的执行效果为：
B.3 整型数转字符串函数（itoa（）、ltoa（）和ultoa（））
itoa（）函数的原型为：
参数value是被转换的整数，string是转换后储存的字符数组，radix是转换进制（2，8，10，16）。
参数value是长整型数值，str是value转换而来的字符串，radix是转换进制（2-36）。
参数value是要转换的数值，str用于存储转换的结果，radix是转换进制（2-36）。
例B-3
例B-3的执行效果为：
B.4 浮点数转换字符串函数
浮点数转换字符串各函数的原型为：
说明：fcvt（）函数用于转换浮点数为字符串。
说明：ecvt（）函数用于转换双精度浮点型数为字符串，转换结果中不包括十进制小数点。
说明：gcvt（）函数用于将浮点数转换成字符串，同时返回一个指向字符串的存储位置的指针。
例B-4
例B-4的执行效果为：
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