C标准库-数值字符串转换与内存分配函数

原文链接：http://www.orlion.ga/977/

一、数值字符串转换函数

#include <stdlib.h>
int atoi(const char *nptr);
double atof(const char *nptr);
返回值：转换结果

atoi把一个字符串开头可以识别成十进制整数的部分转换成int型，例如atoi("   -123abc")返回-123(字符串开头可以有空格)。如果字符串开头没有可识别的整数返回0，而atoi("0abc")也返回0。（atoi("abc123")返回0）atof把一个字符串开头可以识别成浮点数的部分转换成double型，如:atof("31.4 ")返回31.4。atoi与atof都不能检查出错的情况。

#include <stdlib.h>
long int strtol(const char *nptr, char **endptr, int base);
double strtod(const char *nptr, char **endptr);
返回值：转换结果，出错时设置errno

strtol是atoi的增强版，主要体现在这几方面：

(1) 不仅可以识别十进制整数，还可以识别其它进制的整数，取决于base参数，比如strtol("0XDEADbeE~~", NULL, 16)返回0xdeadbee的值，strtol("0777~~", NULL, 8)返回0777的值。

(2)endptr是一个传出参数，函数返回时指向后面未被识别的第一个字符。例如char *pos;strtol("123abc", &pos, 10);，strtol返回123，pos指向字符串中的字母a。如果字符串开头没有可识别的整数，例如char *pos; strtol("ABCabc", &pos, 10);，则strtol返回0，pos指向字符串开头，可以据此判断这种出错的情况，而这是atoi处理不了的。

(3)如果字符串中的整数值超出long int的表示范围（上溢或下溢），则strtol返回它所能表示的最大（或最小）整数，并设置errno为ERANGE，例如strtol("0XDEADbeef~~", NULL,16)返回0x7fffffff并设置errno为ERANGE。

二、内存分配函数

除了使用malloc()可以在堆分配内存外还有其他函数可以:

#include <stdlib.h>
void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
void *realloc(void *ptr, size_t size);
返回值：成功返回所分配内存空间的首地址，出错返回NULL

calloc的参数很像fread/fwrite的参数，分配nmemb个元素的内存空间，每个元素占size字节，并且calloc负责把这块内存空间用字节0填充，而malloc并不负责把分配的内存空间清零。

有时候用malloc或calloc分配的内存空间使用了一段时间之后需要改变它的大小，一种办法是调用malloc分配一块新的内存空间，把原内存空间中的数据拷到新的内存空间，然后调用free释放原内存空间。使用realloc函数简化了这些步骤，把原内存空间的指针ptr传给realloc，通过参数size指定新的大小（字节数），realloc返回新内存空间的首地址，并释放原内存空间。新内存空间中的数据尽量和原来保持一致，如果size比原来小，则前size个字节不变，后面的数据被截断，如果size比原来大，则原来的数据全部保留，后面长出来的一块内存空间未初始化（realloc不负责清零）。注意，参数ptr要么是NULL，要么必须是先前调用malloc、calloc或realloc返回的指针，不能把任意指针传给realloc要求重新分配内存空间。作为两个特例，如果调用realloc(NULL, size)，则相当于调用malloc(size)，如果调用realloc(ptr, 0)，ptr不是NULL，则相当于调用free(ptr)。

#include <alloca.h>
void *alloca(size_t size);
返回值：返回所分配内存空间的首地址，如果size太大导致栈空间耗尽，结果是未定义的

参数size是请求分配的字节数，alloca函数不是在堆上分配空间，而是在调用者函数的栈帧上分配空间，类似于C99的变长数组，当调用者函数返回时自动释放栈帧，所以不需要free。这个函数不属于C标准库，而是在POSIX标准中定义的。