<stdlib.h> — 通用工具
头文件:
#include <stdlib.h>
提供动态内存管理、数值转换、随机数生成、排序搜索、进程控制等通用函数。
动态内存管理
| 函数 | 签名 | 说明 |
|---|---|---|
malloc | void *malloc(size_t size) | 分配 size 字节未初始化内存 |
calloc | void *calloc(size_t nmemb, size_t size) | 分配 nmemb*size 字节并清零 |
realloc | void *realloc(void *ptr, size_t size) | 调整已分配内存大小（可能移动） |
free | void free(void *ptr) | 释放由 malloc/calloc/realloc 分配的内存 |
关键概念：
malloc不初始化内存，calloc清零。realloc(NULL, size)等价于malloc(size)；realloc(ptr, 0)行为由实现定义。分配失败返回NULL；对NULL调用free是安全的。常见错误：忘记free（内存泄漏）、两次free（双重释放）、使用已释放内存（悬空指针）。
数值转换
| 函数 | 签名 | 说明 |
|---|---|---|
atoi | int atoi(const char *nptr) | 字符串转 int，无错误检测 |
atol | long atol(const char *nptr) | 字符串转 long |
atof | double atof(const char *nptr) | 字符串转 double |
strtol | long strtol(const char *nptr, char **endptr, int base) | 字符串转 long，带进制和错误检测 |
strtoul | unsigned long strtoul(const char *nptr, char **endptr, int base) | 字符串转 unsigned long |
strtod | double strtod(const char *nptr, char **endptr) | 字符串转 double，带错误检测 |
关键概念：
atoi系列不检测溢出和无效输入。strtol/strtod通过endptr和errno提供完整的错误检测。strtol的base支持 2-36 进制，传 0 自动检测（0x=16, 0=8）。
随机数
| 函数 | 签名 | 说明 |
|---|---|---|
rand | int rand(void) | 返回 0 ~ RAND_MAX 的伪随机整数 |
srand | void srand(unsigned int seed) | 设置随机数种子 |
C 标准库随机数质量较差（通常为 LCG），不应用于密码学。典型用法：
srand((unsigned int)time(NULL))。
排序与搜索
| 函数 | 签名 | 说明 |
|---|---|---|
qsort | void qsort(void *base, size_t nmemb, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *)) | 排序（实现不一定用快排） |
bsearch | void *bsearch(const void *key, const void *base, size_t nmemb, size_t size, int (*compar)(const void *, const void *)) | 二分搜索，要求数组已排序 |
比较函数返回：<0 (a<b), 0 (a==b), >0 (a>b)。
进程控制
| 函数 | 签名 | 说明 |
|---|---|---|
exit | void exit(int status) | 正常终止，执行 atexit 注册的函数、刷新并关闭流 |
abort | void abort(void) | 异常终止，发送 SIGABRT |
atexit | int atexit(void (*func)(void)) | 注册 exit 时调用的函数（至少 32 个，LIFO 顺序） |
system | int system(const char *command) | 执行操作系统命令 |
getenv | char *getenv(const char *name) | 获取环境变量值 |