GNU C Library权威指南（2.19版）
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更新于2024-07-21
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《GNU C Library参考手册》是程序员必备的工具书，特别针对GCC开发者设计，适用于版本2.19。该手册由Sandra Loosemore、Richard M. Stallman、Roland McGrath、Andrew Oram和Ulrich Drepper共同编撰，版权属于Free Software Foundation，自1993年至2014年。它详细介绍了GNU C/C++ Library的各种函数和功能，涵盖了广泛的知识领域。
1. **介绍**：本章首先概述了GNU C Library的核心理念，它是GNU项目的一部分，旨在提供一套高质量、自由和开源的C语言标准库，支持各种操作系统和平台。这部分内容可能包括库的历史背景、设计理念以及与其他类似库的比较。
2. **错误报告**：在手册的第二部分，读者可以找到关于如何在程序中处理和报告错误的信息。这包括错误处理机制、异常处理以及如何编写健壮的代码来处理潜在问题，以确保程序的稳定性和可维护性。
3. **虚拟内存管理和页式存储**：对于理解底层系统资源管理至关重要，这一章节讲解了如何通过GNU C Library进行内存分配和管理，涉及动态内存分配、内存池技术以及与操作系统的页式存储机制的交互，帮助开发者优化内存使用效率。
4. **字符处理**：这是手册的核心内容之一，介绍了字符串处理函数、字符编码转换、输入输出流管理等，是C程序中不可或缺的部分。字符处理涉及到字符数组操作、文本解析、文件I/O等实用功能的实现。
5. **字符串和数组**：这部分内容深入探讨字符串操作，如字符串连接、搜索、分割以及数组管理，这些都是编写高效C代码的基础。此外，还有关于内存管理的内存对齐和缓冲区溢出防范的知识。
6. **数学和数字处理**：涉及浮点数运算、整数操作、随机数生成等，这些函数在科学计算、数值分析以及加密算法等领域有着广泛应用。
7. **网络编程**：如果手册包含这部分内容，将指导开发者如何使用GNU C Library进行网络通信，包括套接字编程、网络协议解析、数据传输和错误检测。
8. **并发编程和线程**：随着多核处理器的普及，理解如何在GNU C Library的框架下实现并行和并发编程，如创建和管理线程，同步机制等，对现代软件开发至关重要。
9. **文件系统操作**：文件I/O、目录操作、路径处理、权限管理等，都是此部分的涵盖范围，对于系统级和应用程序级别的文件操作至关重要。
10. **安全性和隐私保护**：介绍了如何使用GNU C Library中的安全功能，如密码哈希、加密算法，以及如何在程序中实施基本的安全措施。
《GNU C Library Reference Manual》为C/C++开发者提供了一站式的参考资源，无论是在开发基础应用还是高级系统级程序时，都能从中获得宝贵的知识和技能。
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19 Mathematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504
19.1 Predefined Mathematical Constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504
19.2 Trigonometric Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
19.3 Inverse Trigonometric Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
19.4 Exponentiation and Logarithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508
19.5 Hyperbolic Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513
19.6 Special Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
19.7 Known Maximum Errors in Math Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
19.8 Pseudo-Random Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542
19.8.1 ISO C Random Number Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
19.8.2 BSD Random Number Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
19.8.3 SVID Random Number Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546
19.9 Is Fast Code or Small Code preferred? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551
20 Arithmetic Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552
20.1 Integers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552
20.2 Integer Division . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553
20.3 Floating Point Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
20.4 Floating-Point Number Classification Functions . . . . . . . . . . . . . 556
20.5 Errors in Floating-Point Calculations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
20.5.1 FP Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558
20.5.2 Infinity and NaN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
20.5.3 Examining the FPU status word . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
20.5.4 Error Reporting by Mathematical Functions . . . . . . . . . . . . 562
20.6 Rounding Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
20.7 Floating-Point Control Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
20.8 Arithmetic Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
20.8.1 Absolute Value. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
20.8.2 Normalization Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
20.8.3 Rounding Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
20.8.4 Remainder Functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571
20.8.5 Setting and modifying single bits of FP values . . . . . . . . . . 572
20.8.6 Floating-Point Comparison Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573
20.8.7 Miscellaneous FP arithmetic functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . 575
20.9 Complex Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576
20.10 Projections, Conjugates, and Decomposing of Complex Numbers
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 576
20.11 Parsing of Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 577
20.11.1 Parsing of Integers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578
20.11.2 Parsing of Floats. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582
20.12 Old-fashioned System V number-to-string functions . . . . . . . . 584
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