第八章：C 库函数

级别 1 — 入门

标准库：C 开箱提供了什么，以及 Auto 如何封装它。

没有 C 程序是孤立运行的。C 标准库提供了 I/O、字符串操作、数学、内存管理和系统交互的基本函数。Auto 将大多数函数封装在更安全、更易用的接口中，同时保留了底层的 C 实现。

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8.1 一般属性

C 标准库按头文件组织，每个头文件声明一组相关的函数、类型和宏：

头文件	用途	主要函数
<stdio.h>	输入/输出	printf, scanf, fopen
<stdlib.h>	通用工具	malloc, free, exit, abs
<string.h>	字符串处理	strlen, strcmp, strcpy
<math.h>	数学运算	sqrt, sin, pow, ceil
<time.h>	日期和时间	time, clock, strftime
<ctype.h>	字符分类	isdigit, toupper
<assert.h>	诊断	assert
<errno.h>	错误指示器	errno, strerror
<stddef.h>	通用定义	size_t, NULL, offsetof

要使用库函数，需要 #include 其头文件：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

Auto 隐式包含转译后的等价内容。你不需要直接写 #include——a2c 转译器根据代码使用的函数添加必要的头文件。

用 errno 处理错误： 许多 C 库函数通过设置全局变量 errno 并返回哨兵值（通常是 NULL 或 -1）来报告错误。

// C：检查 errno
errno = 0;
double result = sqrt(-1.0);
if (errno != 0) {
    fprintf(stderr, "Error: %s\n", strerror(errno));
}

Auto 将这些模式封装到强制错误检查的返回类型中（如可选类型 ?T 或结果类型 Result<T, E>），消除了忘记检查 errno 的风险。

要点： 在 C 中，始终检查库调用的返回值和 errno。在 Auto 中，类型系统强制你处理错误。

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8.2 整数算术

<stdlib.h> 头文件提供整数算术工具：

// C
int absolute = abs(-42);          // 42
div_t result = div(17, 5);        // result.quot = 3, result.rem = 2

Auto 通过内置运算符和库函数提供这些功能：

let quotient int = 17 / 5        // 3
let remainder int = 17 % 5       // 2
let absolute int = abs(-42)      // 42