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C語言必學標準庫函式：從 printf/scanf 到完整函式表

編輯：C 語言問答

新手最先必會的兩個函式

#include <stdio.h>
int main(void) {
    int x;
    printf("請輸入整數: ");
    if (scanf("%d", &x) == 1) {
        printf("你輸入了 %d\n", x);
    }
    return 0;
}

`printf`：格式化輸出到 `stdout`。回傳輸出字元數，失敗回負值。
`scanf`：格式化從 `stdin` 讀取。**必須傳址 (`&x`)**，回傳成功賦值的項目數 (EOF 表示輸入結束/錯誤)。

**陷阱**：`scanf("%d", &x)` 留下換行符在緩衝區，後續 `%c`/`%s`/`fgets` 會讀到空行。解法：`scanf(" %c", &c)` (前置空白跳過空白字元) 或改用 `fgets` + `sscanf`/`strtol`。

C 標準庫 29 個標頭檔完整分類表 (C11)

標頭檔	主要功能	常用函式/巨集/型別
`<assert.h>`	執行期斷言	`assert(expr)`
`<complex.h>`	複數運算 (C99)	`complex`, `I`, `cabs`, `csin`, `cpow`
`<ctype.h>`	字元分類/轉換	`isdigit`, `isalpha`, `tolower`, `toupper`
`<errno.h>`	錯誤碼	`errno`, `EDOM`, `ERANGE`, `EILSEQ`
`<fenv.h>`	浮點環境 (C99)	`feclearexcept`, `fegetround`, `feraiseexcept`
`<float.h>`	浮點型別極限	`FLT_MAX`, `DBL_EPSILON`, `DECIMAL_DIG`
`<inttypes.h>`	定寬整數格式 (C99)	`PRId64`, `SCNd32`, `intmax_t`, `uintptr_t`
`<iso646.h>`	替代運算子拼寫	`and`, `or`, `not`, `xor`, `bitand`, `bitor`
`<limits.h>`	整數型別極限	`INT_MAX`, `LONG_MIN`, `CHAR_BIT`
`<locale.h>`	地區設定	`setlocale`, `localeconv`, `lconv`
`<math.h>`	數學函式	`sin`, `cos`, `sqrt`, `log`, `exp`, `hypot`, `fma`
`<setjmp.h>`	非局部跳轉	`setjmp`, `longjmp`, `jmp_buf`
`<signal.h>`	訊號處理	`signal`, `raise`, `SIGINT`, `SIGSEGV`, `sig_atomic_t`
`<stdalign.h>`	對齊關鍵字 (C11)	`alignas`, `alignof`, `max_align_t`
`<stdarg.h>`	可變參數	`va_list`, `va_start`, `va_arg`, `va_end`, `va_copy`
`<stdatomic.h>`	原子操作 (C11)	`atomic_int`, `atomic_load`, `atomic_store`, `atomic_compare_exchange_strong`
`<stdbool.h>`	布林型別 (C99)	`bool`, `true`, `false`, `__bool_true_false_are_defined`
`<stddef.h>`	通用定義	`size_t`, `ptrdiff_t`, `NULL`, `offsetof`, `max_align_t`
`<stdint.h>`	定寬整數型別 (C99)	`int8_t`, `uint32_t`, `intptr_t`, `SIZE_MAX`
`<stdio.h>`	輸入輸出	`printf`, `scanf`, `fopen`, `fclose`, `fread`, `fwrite`, `fgets`, `fprintf`, `snprintf`, `FILE`, `stdin`, `stdout`, `stderr`
`<stdlib.h>`	通用工具	`malloc`, `free`, `calloc`, `realloc`, `exit`, `abort`, `atexit`, `rand`, `srand`, `strtol`, `strtod`, `abs`, `labs`, `llabs`, `div`, `ldiv`, `bsearch`, `qsort`, `getenv`, `system`
`<stdnoreturn.h>`	不返回函式標記 (C11)	`noreturn`
`<string.h>`	字串/記憶體操作	`strcpy`, `strncpy`, `strcat`, `strncat`, `strcmp`, `strncmp`, `strlen`, `strchr`, `strstr`, `memcpy`, `memmove`, `memset`, `memcmp`, `memchr`
`<tgmath.h>`	型別泛型數學 (C99)	`sin`, `cos`, `sqrt` 等自動根據引數型別選擇 `float`/`double`/`long double`/`complex` 版本
`<threads.h>`	執行緒 (C11, 選擇性)	`thrd_create`, `thrd_join`, `mtx_init`, `mtx_lock`, `cnd_wait`, `thread_local`
`<time.h>`	日期時間	`time`, `clock`, `difftime`, `strftime`, `gmtime`, `localtime`, `struct tm`, `timespec`, `CLOCKS_PER_SEC`
`<uchar.h>`	Unicode 字元 (C11)	`char16_t`, `char32_t`, `c16rtomb`, `mbrtoc16`, `mbstate_t`
`<wchar.h>`	寬字元	`wchar_t`, `wprintf`, `wcscpy`, `wcslen`, `mbrtowc`, `wcrtomb`
`<wctype.h>`	寬字元分類	`iswalpha`, `iswdigit`, `towlower`, `wctrans`

高頻必會核心集 (背熟這 30 個覆蓋 90% 日常開發)

I/O: `printf`, `fprintf`, `snprintf`, `fopen`, `fclose`, `fread`, `fwrite`, `fgets`, `feof`, `ferror`, `perror`
記憶體: `malloc`, `calloc`, `realloc`, `free`, `memcpy`, `memmove`, `memset`, `memcmp`
字串: `strlen`, `strcmp`, `strncmp`, `strcpy`, `strncpy`, `strcat`, `strncat`, `strchr`, `strrchr`, `strstr`, `strtol`, `strtod`, `strerror`
工具: `exit`, `atexit`, `qsort`, `bsearch`, `abs`, `labs`, `llabs`, `rand`, `srand`, `getenv`
時間: `time`, `clock`, `strftime`, `gmtime`, `localtime`, `difftime`
錯誤/斷言: `errno`, `assert`, `setjmp`/`longjmp` (慎用)
型別安全: `size_t`, `ptrdiff_t`, `intptr_t`, `uintptr_t`, `int64_t`, `uint32_t`, `INT_MAX`, `SIZE_MAX`

學習建議

**不要死背**。遇到需求 → 查標頭檔 → 閱讀 man page (`man 3 printf`) → 寫小測試 → 納入個人片段庫。
**警惕非標準函式**：`gets` (已移除)、`strlcpy` (BSD)、`itoa` (Windows)、`conio.h` 全家 — **不具可移植性**。
**善用 `_Generic` (C11) 封裝型別泛型介面** — 如 `MAX(x,y)` 自動適配 `int`/`double`/`long long`。