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POSIX中文使用示例指南

发布于 2023-04-14 14:55:25 浏览：1466 订阅该版

[tocm]

### 最近有POSIX需求,所以写了一份中文示例手册，示例均为标准POSIX接口，可直接跑...
- 文档还在完善中，所以这里只贴出部分，完整文档放在[github仓库链接](https://github.com/Yaochenger/Yaochenger-POSIX-Guide)
- 这个文章估计会越来越大，喜欢的小伙伴可以导出为pdf快速查看
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# POSIX接口标准示例笔记

## 1 ctype.h

### 1.1 isalnum()

isalnum()函数用于测试字符，如果字符是**字母**或**数字**，则返回非零值（即真），否则返回零（即假）。isalnum()函数在许多场景中非常有用，特别是在字符串处理中。以下是一个示例代码:

```c
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>

int main() {
   char str[] = "YouBot is awesome! 123";
   int i = 0;
   while(str[i]) {
      if (isalnum(str[i])) {
         printf("'%c' is an alphanumeric character\n", str[i]);
      } else {
         printf("'%c' is not an alphanumeric character\n", str[i]);
      }
      i++;
   }
   return 0;
}

```

在这个示例中，我们通过循环遍历给定的字符串，并使用isalnum()函数测试每个字符。如果字符是字母或数字，我们打印一条消息表示它是一个字母数字字符，否则我们打印一条消息表示它不是字母数字字符。这是一个常见的用例场景，可用于验证用户输入的密码是否只包含字母和数字。

### 1.2 isapha()

isalpha()函数用于测试字符，**如果字符是字母**（A-Z或a-z），则返回非零值（即真），否则返回零（即假）。以下是一个示例代码：

```c
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>

int main() {
   char ch;
   printf("Enter any character: ");
   scanf("%c", &ch);
   if(isalpha(ch)) {
      printf("%c is an alphabet.", ch);
   } else {
      printf("%c is not an alphabet.", ch);
   }
   return 0;
}

```

在这个示例中，我们从用户读取一个字符并使用isalpha()函数测试它是否为字母字符。如果字符是字母字符，我们打印一条消息表示它是字母字符，否则我们打印一条消息表示它不是字母字符。这是一个常见的用例场景，可用于验证用户输入是否是字母字符。

isalpha()函数是C语言中对字符分类和操作功能的一个基本函数之一，通常与其他函数，例如isdigit()和isalnum()等一起使用，以执行更复杂的操作。

### 1.3 isblank()

isblank()函数是ctype.h头文件中定义的函数之一，用于测试一个字符是否为空格字符。

具体来说，isblank()函数用于测试字符，如果字符为空格字符（空格或制表符），则返回非零值（即真），否则返回零（即假）。以下是一个示例代码：

```c
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>

int main() {
   char ch1 = ' ';
   char ch2 = 'A';
   if(isblank(ch1)) {
      printf("%c is a blank character.", ch1);
   } else {
      printf("%c is not a blank character.", ch1);
   }
   printf("\n");
   if(isblank(ch2)) {
      printf("%c is a blank character.", ch2);
   } else {
      printf("%c is not a blank character.", ch2);
   }
   return 0;
}
```

在这个示例中，我们测试了两个不同的字符，一个是空格字符，另一个是字母字符。如果字符是空格字符，我们打印一条消息表示它是空格字符，否则我们打印一条消息表示它不是空格字符。

isblank()函数是一个典型的C语言函数，用于执行字符分类和操作任务。它可与其他函数，例如isalpha()、isdigit()和isalnum()等一起使用，以执行更复杂的字符操作。

### 1.4 iscntrl()

iscntrl()函数是ctype.h头文件中定义的函数之一，用于测试一个字符是否为控制字符。

控制字符是一些不能显示在屏幕上的字符，常见的控制字符包括制表符、换行符、回车符等等。iscntrl()函数用于测试一个字符是否为控制字符，如果字符是控制字符，则返回非零值（即真），否则返回零（即假）。

以下是一个示例代码：

```c
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>

int main() {
   char ch1 = '\n';
   char ch2 = 'A';
   if(iscntrl(ch1)) {
      printf("%c is a control character.", ch1);
   } else {
      printf("%c is not a control character.", ch1);
   }
   printf("\n");
   if(iscntrl(ch2)) {
      printf("%c is a control character.", ch2);
   } else {
      printf("%c is not a control character.", ch2);
   }
   return 0;
}
```

在这个示例中，我们测试了两个不同的字符，一个是换行符，另一个是字母字符。如果字符是控制字符，我们打印一条消息表示它是控制字符，否则我们打印一条消息表示它不是控制字符。

iscntrl()函数是C语言中对字符分类和操作功能的一个基本函数之一，通常与其他函数，例如isalpha()、isdigit()和isalnum()等一起使用，以执行更复杂的操作。

### 1.5 isdigit()

在 POSIX 标准中，isdigit()函数是C语言ctype.h头文件中一个用于判断字符是否为数字字符（字符0-9）的函数。如果字符是一个数字，则返回一个非零值（即真），否则返回零（即假）。

示例代码：

```c
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>

int main() {
   char ch1 = '1';
   char ch2 = 'A';
   if(isdigit(ch1)) {
      printf("%c is a digit character.", ch1);
   } else {
      printf("%c is not a digit character.", ch1);
   }
   printf("\n");
   if(isdigit(ch2)) {
      printf("%c is a digit character.", ch2);
   } else {
      printf("%c is not a digit character.", ch2);
   }
   return 0;
}
```

在这个示例中，我们测试了两个不同的字符，一个是数字字符，另一个是字母字符。如果字符是数字字符，我们打印一条消息表示它是数字字符，否则我们打印一条消息表示它不是数字字符。

总之，isdigit()函数是C语言中用于操作字符的最基本和常用的函数之一，在处理字符和字符串时非常有用。

### 1.6 isgraph()

在 POSIX 标准中，isgraph()函数是C语言ctype.h头文件中的一个函数，用于检查一个字符是否是可打印的图形字符。

具有图形表示的字符是指可以显示在屏幕上的字符，除了空格和控制字符外，所有的字符都属于这个范畴。isgraph()函数会判断一个字符是否是可打印图形字符，如果是，则返回一个非零值（即真），否则返回零（即假）。

下面是一个示例代码：

```c
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>

int main() {
   char ch1 = '\n';
   char ch2 = 'A';
   if(isgraph(ch1)) {
      printf("%c is a graph character.", ch1);
   } else {
      printf("%c is not a graph character.", ch1);
   }
   printf("\n");
   if(isgraph(ch2)) {
      printf("%c is a graph character.", ch2);
   } else {
      printf("%c is not a graph character.", ch2);
   }
   return 0;
}
```

在这个示例中，我们测试了两个不同的字符，一个是换行符，另一个是字母字符。如果字符是可打印的图形字符，我们打印一条消息表示它是图形字符，否则我们打印一条消息表示它不是图形字符。

总之，isgraph()函数是C语言中用于操作字符的另一个基本函数，在处理字符和字符串时非常有用。和其他ctype.h头文件中的函数，例如isdigit()、isalpha()和isalnum()等一起使用，以执行更复杂的操作。

### 1.7 islower()

islower()函数是C语言ctype.h头文件中的一个函数，用于检查传入的字符是否是小写字母。

如果字符是小写字母，则该函数返回一个非零值（即真），否则返回零（即假）。该函数只检查字符的 ASCII 值，如果字符不是小写字母，则返回假。以下是一个示例代码：

```c
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>

int main() {
   char ch1 = 'a';
   char ch2 = 'A';
   if(islower(ch1)) {
      printf("%c is a lowercase letter.", ch1);
   } else {
      printf("%c is not a lowercase letter.", ch1);
   }
   printf("\n");
   if(islower(ch2)) {
      printf("%c is a lowercase letter.", ch2);
   } else {
      printf("%c is not a lowercase letter.", ch2);
   }
   return 0;
}
```

在这个示例中，我们测试了两个不同的字符，一个是小写字母，另一个是大写字母。如果字符是小写字母，我们打印一条消息表示它是小写字母，否则我们打印一条消息表示它不是小写字母。

值得注意的是，另外还有一个 isupper() 函数，它是用来检查一个字符是否是大写字母的，该函数的使用方法和 islower() 函数一样。

在 Python 中，也有一个字符串方法 islower()，用于检查字符串中的所有字母是否都是小写字母。该方法返回一个布尔值，True 表示所有字母都是小写字母，False 则表示至少有一个不是小写字母。

### 1.8 isprint()

略

### 1.9 ispunct()

在 POSIX 标准中，ispunct()是C语言 ctype.h头文件中的一个函数，用于检查传入的字符是否是一个标点符号。 如果字符是标点符号，则该函数返回一个非零值（即真），否则返回零（即假）。

以下是一个示例代码：

```c
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int main()
{
    char c1 = '.';
    char c2 = 'a';

if (ispunct(c1)) {
        printf("%c is a punctuation mark.\n", c1);
    } else {
        printf("%c is not a punctuation mark.\n", c1);
    }

if (ispunct(c2)) {
        printf("%c is a punctuation mark.\n", c2);
    } else {
        printf("%c is not a punctuation mark.\n", c2);
    }

return 0;
}
```

在此示例中，我们使用ispunct()函数测试两个不同的字符，字符'.'是标点符号，而字符'a'不是标点符号。如果字符是标点符号，则打印一条消息表示它是标点符号，否则打印一条消息表示它不是。

总之，ispunct()函数是C语言中用于操作字符的另一个基本函数，在字符串和文本处理中使用非常广泛。和其他ctype.h头文件中的函数，例如isdigit()、isalpha()和isalnum()等一起使用，以执行更复杂的操作。

### 1.10 isspace()

POSIX标准中的 isspace() 函数是一个用于检查一个字符是否为空格字符的函数，它定义在 cctype.h 头文件中。如果字符是空格字符，则该函数返回一个非零值（即真），否则返回零（即假）。

以下是一个在 C++ 中使用 isspace() 函数的示例代码：

```c++
#include <iostream>
#include <cctype>

using namespace std;

int main() {
    char ch = ' ';
    if (isspace(ch)) {
        cout << "该字符是空格\n";
    } else {
        cout << "该字符不是空格\n";
    }
    return 0;
}
```

在这个示例中，我们定义了一个字符变量 ch，然后使用 isspace() 函数检查该字符是否为空格字符。如果检测到该字符是空格字符，则输出一条消息表示该字符是空格字符，否则输出一条消息表示该字符不是空格字符。

在 POSIX 标准中，还包括了用于检查空格字符的 isspace_l() 函数，该函数与 isspace() 函数的功能相同，但可以指定地域设置来检查字符是否为空格字符。

总之，isspace() 函数是 C++ 中用于操作字符的一种基本函数，它可以用来检查一个字符是否为空格字符。

> ps: isspace()相比isblank判断的范围更加广一些

### 1.11 issupper()

在 POSIX C 标准中， issupper() 函数是用于检查一个字符是否为大写字母的函数。该函数定义在 ctype.h 头文件中，并返回一个非零值（即真）或零（即假），表示字符是否是大写字母。此函数仅检查字母字符，而不检查空格、数字或符号。

以下是一个使用 issupper() 函数的示例代码：

```c
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int main() {
    char ch = 'A';
    if (issupper(ch)) {
        printf("该字符是大写字母\n");
    } else {
        printf("该字符不是大写字母\n");
    }
    return 0;
}
```

这个示例中，我们定义了一个字符变量 ch，然后使用 issupper() 函数检查该字符是否是大写字母。如果该字符是大写字母，则输出一条消息表示该字符是大写字母，否则输出一条消息表示该字符不是大写字母。

总之， issupper() 函数是 POSIX C 标准中用于检查一个字符是否为大写字母的函数，常用于处理字符和文本数据。

### 1.12 isxdigit()

在 POSIX C 标准中，isxdigit() 函数用于检查一个字符是否为十六进制数字字符。该函数定义在 ctype.h 头文件中，并返回一个非零值（即真）或零（即假），表示字符是否为十六进制数字字符。注意，该函数只检查字母字符，不检查空格、数字或符号。

以下是一个使用 isxdigit() 函数的示例代码：

```c
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int main() {
    char ch = 'A';
    if (isxdigit(ch)) {
        printf("该字符是十六进制数字字符\n");
    } else {
        printf("该字符不是十六进制数字字符\n");
    }
    return 0;
}
```

在这个示例中，我们定义了一个字符变量 ch，然后使用 isxdigit() 函数检查该字符是否为十六进制数字字符。如果该字符是十六进制数字字符，则输出一条消息表示该字符是十六进制数字字符，否则输出一条消息表示该字符不是十六进制数字字符。

总之，在 POSIX C 标准中，isxdigit() 函数是用于检查一个字符是否为十六进制数字字符的函数，常用于处理字符和文本数据。

### 1.13 tolower()

在 POSIX C 标准中，tolower() 函数用于将大写字母转换为相应的小写字母。该函数在 ctype.h 头文件中定义，它接受一个整型参数，表示要转换为小写字母的字符。 返回值是对应的小写字母。如果传递给 tolower() 函数的参数不是大写字母，则函数返回原始字符。

下面是在 POSIX C 中使用 tolower() 函数的示例代码：

```c
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int main() {
    char ch = 'A';
    char lowercase_ch = tolower((int) ch);
    printf("%c 转换为小写字母是 %c\n", ch, lowercase_ch);
    return 0;
}
```

这段代码将输出 "A 转换为小写字母是 a"， 它就展示了如何将大写字母转换为小写字母。

在问题描述中提到可能会遇到程序崩溃的情况，请注意确保您传递给 tolower() 函数的是正确的参数类型。参数类型必须是整型，而不是字符型。如果传递给该函数的参数是字符型，则必须通过强制转换将其转换为整型，如上面的代码所示。

总之，在 POSIX C 中，tolower() 函数是将大写字母字符转换为小写字母字符的函数，常用于处理文本数据。但在使用该函数时需要注意参数类型的正确性，以避免程序崩溃。

### 1.14 toupper()

在 POSIX C 标准中，toupper() 函数也定义在 ctype.h 头文件中，它接受一个整型参数，表示要转换为大写字母的字符，并返回相应的大写字母。如果传递给 toupper() 函数的参数不是小写字母，则函数返回原始字符。

下面是在 POSIX C 中使用 toupper() 函数的示例代码：

```c
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int main() {
    char ch = 'a';
    char uppercase_ch = toupper((int) ch);
    printf("%c 转换为大写字母是 %c\n", ch, uppercase_ch);
    return 0;
}
```

这段代码将输出 "a 转换为大写字母是 A"， 它就展示了如何将小写字母转换为大写字母。

与 tolower() 函数类似，当使用 toupper() 函数时，需要确保传递给该函数的参数类型是整型，而不是字符型。如果传递给该函数的参数是字符型，则必须通过强制转换将其转换为整型。

总之，在 POSIX C 中，toupper() 函数是将小写字母字符转换为大写字母字符的函数，常用于处理文本数据。

## 2 errno.h

### 2.1 errno()

在 C 语言中，errno 是一个由标准 C 库中的头文件 errno.h 定义的全局变量。errno 变量存储着最后一次的错误代码。当通过系统调用或库函数执行操作失败时，errno 变量会被设置为一个非零值，反映导致失败的原因。在这种情况下，程序员可以通过检查 errno 变量的值来了解错误的原因，并采取必要的措施。

在使用 errno 变量时，程序员通常需要获得与 errno 变量对应的错误消息。这可以通过使用 strerror() 函数来实现。strerror() 函数可以将 errno 变量的值作为输入，然后返回一个指向对应错误消息的字符串指针。

以下是一个演示如何使用 errno 变量和 strerror() 函数的示例代码：

```c
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main() {
    FILE *fp = fopen("non-existent-file.txt", "r");
    if(fp == NULL) {
        printf("打开文件失败: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }
    //...
    fclose(fp);
    return 0;
}
```

在这个示例中，当 fopen() 函数未能打开名为 "non-existent-file.txt" 的文件时，它将返回 NULL 并设置 errno 为 ENOENT。程序员可以使用 strerror() 函数检索该错误，并相应地处理错误情况。在这个示例中，程序员可以从 stderr 输出中读取以下错误消息：

打开文件失败: No such file or directory

因此，将 strerror() 与 errno 结合使用将使应用程序实现更好的错误报告和处理机制。

In conclusion，在 C 语言中，errno 变量是一个重要的变量，提供了一种检查程序中错误发生原因的简便方法，程序员可以通过 strerror() 函数来检索与 errno 变量对应的错误消息。