必備 C 函式：初學者的標準函式庫與實務使用指南

1. C 語言中的函式是什麼？它們的基本角色

在 C 程式設計中，函式是一段用來執行特定任務的程式碼。函式對於組織程式碼、避免重複以及改善程式結構都相當重要。妥善使用函式可以提升程式碼的可重用性，並有助於減少錯誤。本文將把常用的 C 函式分類，說明它們的用途與使用方式。

2. 標準 C 函式庫是什麼？概觀與實務應用

標準 C 函式庫概觀

標準 C 函式庫是一組內建函式，協助程式設計師有效執行各種操作。字串處理、輸入/輸出、記憶體管理、數學計算等常見任務，幾乎都由標準函式庫提供。使用這些函式可以節省時間、避免重造輪子，並確保程式碼的可靠性。

如何使用標準函式庫

要使用標準函式庫中的函式，必須包含相對應的標頭檔。標頭檔內含函式的宣告與原型。只要在程式的最前面 #include這些標頭檔，就能自由使用裡面的函式。

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <string.h>

3. 依類別列出的函式清單

字串操作函式

C 提供許多標準函式庫中的字串處理函式，以下列出常用的幾個：

• strcpy 將來源字串複製到指定的目標緩衝區。

  #include <stdio.h>
  #include <string.h>
  
  int main() {
      char source[] = "Hello, World!";
      char destination[50];
      strcpy(destination, source);
      printf("Copied string: %sn", destination);
      return 0;
  }
  

• strcat 將兩個字串串接起來。

  #include <stdio.h>
  #include <string.h>
  
  int main() {
      char str1[50] = "Hello";
      char str2[] = ", World!";
      strcat(str1, str2);
      printf("Concatenated string: %sn", str1);
      return 0;
  }
  

• strlen 回傳字串的長度。

  #include <stdio.h>
  #include <string.h>
  
  int main() {
      char str[] = "Hello, World!";
      size_t length = strlen(str);
      printf("String length: %zun", length);
      return 0;
  }
  

輸入/輸出函式

C 為標準輸入與輸出操作提供了種函式。

• printf

  #include <stdio.h>
  
  int main() {
      printf("Hello, World!n");
      return 0;
  }
  

• scanf

  #include <stdio.h>
  
  int main() {
      int number;
      printf("Enter a number: ");
      scanf("%d", &number);
      printf("You entered: %dn", number);
      return 0;
  }
  

• fgets

  #include <stdio.h>
  
  int main() {
      char buffer[100];
      printf("Enter a string: ");
      fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);
      printf("You entered: %sn", buffer);
      return 0;
  }
  

記憶體管理函式

C 使用以下函式進行動態記憶體配置：

• malloc

  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  
  int main() {
      int *ptr = malloc(5 * sizeof(int));
      if (ptr == NULL) {
          printf("Failed to allocate memory.n");
          return 1;
      }
      printf("Memory successfully allocated.n");
      free(ptr);
      return 0;
  }
  

• free

  #include <stdlib.h>
  
  int main() {
      int *ptr = malloc(sizeof(int));
      free(ptr);
      return 0;
  }
  

4. C 初學者必備函式

對於剛開始學習 C 的新手，最重要、最需要先掌握的函式多與標準輸入/輸出以及基本字串處理有關。

• printf / scanf
• fgets
• strcpy / strlen
• malloc / free

5. 小結

C 語言的函式是撰寫高效程式的強大工具。了解每個函式的角色以及正確的使用方式，是成功程式設計的關鍵。