# 标准库头文件 <cstdlib>

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此头文件原作为 `<stdlib.h>` 存在于 C 标准库。

此头文件提供杂项工具。此处所定义的各个符号为多个标准库组件所用。

### 类型
div_t | 结构体类型，std::div 函数的返回值 (typedef)
ldiv_t | 结构体类型，std::ldiv 函数的返回值 (typedef)
lldiv_t (C++11) | 结构体类型，std::lldiv 函数的返回值 (typedef)
size_t | `sizeof` 运算符返回的无符号整数类型 (typedef)
### 宏常量
EXIT_SUCCESS EXIT_FAILURE | 指示程序执行的执行状态 (宏常量)
MB_CUR_MAX | 当前本地环境中多字节字符的最大字节数 (宏常量)
NULL | 实现定义的空指针常量 (宏常量)
RAND_MAX | std::rand 生成的最大可能值 (宏常量)
### 函数
##### 进程控制
abort | 导致非正常的程序终止（不进行清理） (函数)
exit | 导致正常的程序终止并进行清理 (函数)
quick_exit (C++11) | 导致快速程序终止，不进行完全的清理 (函数)
_Exit (C++11) | 导致正常的程序终止，不进行清理 (函数)
atexit | 注册将于调用 std::exit() 时被调用的函数 (函数)
at_quick_exit (C++11) | 注册将于调用 `quick_exit` 时被调用的函数 (函数)
system | 调用宿主环境的命令处理器 (函数)
getenv | 访问环境变量列表 (函数)
##### 内存管理
malloc | 分配内存 (函数)
aligned_alloc (C++17) | 分配对齐的内存 (函数)
calloc | 分配并清零内存 (函数)
realloc | 扩张或收缩之前分配的内存块 (函数)
free | 解分配之前分配的内存 (函数)
##### 数值字符串转换
atof | 转换字节字符串为浮点值 (函数)
atoi atol atoll (C++11) | 转换字节字符串为整数值 (函数)
strtol strtoll (C++11) | 转换字节字符串为整数值 (函数)
strtoul strtoull (C++11) | 转换字节字符串为无符号整数值 (函数)
strtof strtod strtold | 转换字节字符串为浮点值 (函数)
##### 宽字符串操纵
mblen | 返回下一个多字节字符中的字节数 (函数)
mbtowc | 将下一个多字节字符转换成宽字符 (函数)
wctomb | 转换宽字符为其多字节表示 (函数)
mbstowcs | 转换窄多字节字符串为宽字符串 (函数)
wcstombs | 转换宽字符串为窄多字节字符串 (函数)
##### 杂项算法与数学
rand | 生成伪随机数 (函数)
srand | 初始化伪随机数生成器 (函数)
qsort | 对未指定类型的元素的一个范围进行排序 (函数)
bsearch | 在未指定类型的数组中搜索元素 (函数)
abs(int)labs llabs (C++11) | 计算整数值的绝对值（ \(\small{|x|}\)|x| ） (函数)
div(int)ldiv lldiv (C++11) | 计算整数除法的商和余数 (函数)

### 概要

    namespace std {
      using size_t = /* 见描述 */;
      using div_t = /* 见描述 */;
      using ldiv_t = /* 见描述 */;
      using lldiv_t = /* 见描述 */;
    }

    #define NULL  /* 见描述 */
    #define EXIT_FAILURE  /* 见描述 */
    #define EXIT_SUCCESS  /* 见描述 */
    #define RAND_MAX  /* 见描述 */
    #define MB_CUR_MAX  /* 见描述 */

    namespace std {
      // 仅用于阐释的函数类型别名
      extern "C" using /*c-atexit-handler*/ = void();                        // 仅用于阐释
      extern "C++" using /*atexit-handler*/ = void();                        // 仅用于阐释
      extern "C" using /*c-compare-pred*/ = int(const void*, const void*);   // 仅用于阐释
      extern "C++" using /*compare-pred*/ = int(const void*, const void*);   // 仅用于阐释

      // 启动与终止
      [[noreturn]] void abort() noexcept;
      int atexit(/*c-atexit-handler*/* func) noexcept;
      int atexit(/*atexit-handler*/* func) noexcept;
      int at_quick_exit(/*c-atexit-handler*/* func) noexcept;
      int at_quick_exit(/*atexit-handler*/* func) noexcept;
      [[noreturn]] void exit(int status);
      [[noreturn]] void _Exit(int status) noexcept;
      [[noreturn]] void quick_exit(int status) noexcept;

      char* getenv(const char* name);
      int system(const char* string);

      // C 库内存分配
      void* aligned_alloc(size_t alignment, size_t size);
      void* calloc(size_t nmemb, size_t size);
      void free(void* ptr);
      void* malloc(size_t size);
      void* realloc(void* ptr, size_t size);

      double atof(const char* nptr);
      int atoi(const char* nptr);
      long int atol(const char* nptr);
      long long int atoll(const char* nptr);
      double strtod(const char* nptr, char** endptr);
      float strtof(const char* nptr, char** endptr);
      long double strtold(const char* nptr, char** endptr);
      long int strtol(const char* nptr, char** endptr, int base);
      long long int strtoll(const char* nptr, char** endptr, int base);
      unsigned long int strtoul(const char* nptr, char** endptr, int base);
      unsigned long long int strtoull(const char* nptr, char** endptr, int base);

      // 多字节/宽字符串及字符转换函数
      int mblen(const char* s, size_t n);
      int mbtowc(wchar_t* pwc, const char* s, size_t n);
      int wctomb(char* s, wchar_t wchar);
      size_t mbstowcs(wchar_t* pwcs, const char* s, size_t n);
      size_t wcstombs(char* s, const wchar_t* pwcs, size_t n);

      // C 标准库算法
      void* bsearch(const void* key, const void* base, size_t nmemb, size_t size,
                    /*c-compare-pred*/* compar);
      void* bsearch(const void* key, const void* base, size_t nmemb, size_t size,
                    /*compare-pred*/* compar);
      void qsort(void* base, size_t nmemb, size_t size, /*c-compare-pred*/* compar);
      void qsort(void* base, size_t nmemb, size_t size, /*compare-pred*/* compar);

      // 低质量随机数生成
      int rand();
      void srand(unsigned int seed);

      // 绝对值
      int abs(int j);
      long int abs(long int j);
      long long int abs(long long int j);
      float abs(float j);
      double abs(double j);
      long double abs(long double j);

      long int labs(long int j);
      long long int llabs(long long int j);

      div_t div(int numer, int denom);
      ldiv_t div(long int numer, long int denom);
      lldiv_t div(long long int numer, long long int denom);
      ldiv_t ldiv(long int numer, long int denom);
      lldiv_t lldiv(long long int numer, long long int denom);
    }

### 参阅

- 程序支持工具
- 伪随机数生成
- 常用数学函数
- C 内存管理库
- 空终止字节字符串
- 空终止多字节字符串
- 算法库