C语言函数大全

本篇介绍C语言函数大全-- q 开头的函数

1. qsort

1.1 函数说明

参数：

• base ： 指向要排序的数组的第一个元素的指针
• nmemb ： 表示数组中元素的数量
• size ： 表示每个元素的大小（以字节为单位）
• compar ： 指向一个函数，用于比较两个元素的值。该函数需要接受两个 const void* 类型的参数，分别指向要比较的两个元素，并返回一个整数值，表示它们的相对顺序。

1.2 演示示例

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

int compare(const void* a, const void* b) {
    return (*(int*)a - *(int*)b);
}

int main() {
    int arr[] = { 5, 2, 8, 4, 1, 9, 3, 6, 7 };
    size_t n = sizeof(arr) / sizeof(int);

    printf("Before sorting:");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf(" %d", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    qsort(arr, n, sizeof(int), compare);

    printf("After sorting:");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf(" %d", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

在上述的示例中，

• 我们首先定义了一个整数数组 arr，并计算出数组的长度，赋值给 n；
• 接着我们输出原始数组 "Before sorting: 5 2 8 4 1 9 3 6 7"
• 然后我们使用 qsort() 函数将其按照升序排列。qsort() 函数中传入一个比较函数 compare()，用于比较两个元素的值。
• 最后我们再次输出排序后的结果 ”After sorting: 1 2 3 4 5 6 7 8 9“。

注意： 在编写比较函数时，需要根据元素的实际类型进行转换，并确保返回值符合要求（小于零表示第一个元素小于第二个元素，等于零表示两个元素相等，大于零表示第一个元素大于第二个元素）。此外，还需要特别注意参数类型和返回值类型的 const 限定符。

1.3 运行结果

2. quick_exit

2.1 函数说明

参数：

• status ：程序退出时返回的状态码，0 表示程序正常退出，非零值表示出现了异常情况。

2.2 演示示例

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

void cleanup() {
    printf("Cleaning up...\n");
}

int main() {
    if (at_quick_exit(cleanup) != 0) {
        fprintf(stderr, "Failed to register cleanup function\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Running...\n");

    quick_exit(EXIT_SUCCESS);
}

在如上的示例中，

• 我们首先使用 at_quick_exit() 函数注册一个清理函数 cleanup()，当程序使用 quick_exit() 函数退出时，该函数会自动执行。
• 然后，我们调用 quick_exit() 函数并传入状态码 EXIT_SUCCESS 表示程序正常退出。

注意： 在使用 quick_exit() 函数时需要特别小心，因为它不会调用 atexit() 注册的函数，并且可能导致一些资源泄漏或未完成的操作。只有在必须立即结束程序并执行清理操作时，才应该使用该函数。

3. qunsetenv

3.1 函数说明

参数：

• name ： 要移除的环境变量的名称

返回值：

• 如果环境变量不存在，则不进行任何操作，并返回 0；
• 否则将其移除，并返回一个非零值。

3.2 演示示例

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

int main() {
    // 设置一个环境变量
    setenv("MY_VAR", "hello world", 1);

    // 移除这个环境变量
    if (qunsetenv("MY_VAR") != 0) {
        perror("qunsetenv() failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 尝试访问这个环境变量
    char *val = getenv("MY_VAR");
    if (val == NULL) {
        printf("Environment variable MY_VAR has been removed.\n");
    } else {
        printf("Unexpected value: %s\n", val);
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}

在上述这个示例程序中，

• 我们首先使用 setenv() 函数设置了一个名为 MY_VAR 的环境变量；
• 然后使用 qunsetenv() 函数移除了这个环境变量；
• 最后再次尝试访问这个环境变量，如果返回值为 NULL，则说明环境变量已经被成功移除了。

注意： 使用 qunsetenv() 函数可以修改当前进程的环境变量，但是对于其他进程或子进程来说，它们的环境变量不受影响。此外，一些操作系统可能不支持对环境变量进行动态修改，因此无法保证 qunsetenv() 函数在所有平台上都能正常工作。

4. QURT

4.1 函数说明

4.2 演示示例

4.2.1 QuRT 创建线程示例

#include <stdio.h>
#include "qurt.h"

void task1(void *arg) {
    printf("Task 1 is running...\n");
    printf("Task 1 is done.\n");
}

void task2(void *arg) {
    printf("Task 2 is running...\n");
    printf("Task 2 is done.\n");
}

int main() {
    qurt_thread_t t1, t2;
    qurt_thread_attr_t attr;

    qurt_thread_attr_init(&attr);
    qurt_thread_create(&t1, &attr, (void (*)(void *))task1, NULL);
    qurt_thread_create(&t2, &attr, (void (*)(void *))task2, NULL);

    qurt_thread_join(t1, NULL);
    qurt_thread_join(t2, NULL);

    return 0;
}

在上述的示例中，我们使用 qurt_thread_create() 函数创建了两个线程，分别执行 task1() 和 task2() 函数，并使用 qurt_thread_join() 函数等待它们结束。

注意： 在开发过程中，需要根据实际情况合理使用内存管理函数和多任务调度函数，并避免出现死锁、资源泄漏等问题。

4.2.2 QuRT 互斥锁示例

#include "qurt.h"
#include <stdio.h>

// 共享资源
int global_counter = 0;

// 互斥锁对象
static qurt_mutex_t mutex;

int main() {
    // 初始化互斥锁对象
    qurt_mutex_init(&mutex);

    // 创建两个线程，同时访问共享资源
    qurt_thread_t thread1, thread2;
    qurt_thread_create(&thread1, NULL, increment_global_counter, NULL);
    qurt_thread_create(&thread2, NULL, increment_global_counter, NULL);

    // 等待两个线程结束
    qurt_thread_join(thread1, NULL);
    qurt_thread_join(thread2, NULL);

    // 输出最终结果
    printf("Global counter: %d\n", global_counter);

    return 0;
}

void increment_global_counter(void *arg) {
    for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
        // 获取互斥锁
        qurt_mutex_lock(&mutex);

        // 访问共享资源
        ++global_counter;

        // 释放互斥锁
        qurt_mutex_unlock(&mutex);
    }
}

在上面这个示例程序中，

• 我们首先使用 qurt_mutex_init() 函数初始化了一个互斥锁对象。
• 然后创建了两个线程，它们都会调用 increment_global_counter() 函数来增加全局计数器 global_counter 的值。由于多个线程可能同时访问该共享资源，因此在访问之前需要先获取互斥锁，以避免竞争条件的发生。在 increment_global_counter() 函数中，我们使用 qurt_mutex_lock() 函数获取互斥锁，并使用 qurt_mutex_unlock() 函数释放互斥锁。
• 最后，我们在主函数中输出了最终的计数器值。

4.2.3 QuRT 信号量示例

#include "qurt.h"
#include <stdio.h>

// 共享资源
int global_counter = 0;

// 信号量对象
static qurt_signal_t sem;

int main() {
    // 初始化信号量对象
    qurt_signal_init(&sem);

    // 创建两个线程，分别增加和减少全局计数器的值
    qurt_thread_t thread1, thread2;
    qurt_thread_create(&thread1, NULL, increment_global_counter, NULL);
    qurt_thread_create(&thread2, NULL, decrement_global_counter, NULL);

    // 等待两个线程结束
    qurt_thread_join(thread1, NULL);
    qurt_thread_join(thread2, NULL);

    // 输出最终结果
    printf("Global counter: %d\n", global_counter);

    return 0;
}

void increment_global_counter(void *arg) {
    for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
        // 等待信号量
        qurt_signal_wait(&sem, 1, QURT_SIGNAL_ATTR_WAIT_ANY, NULL);

        // 访问共享资源
        ++global_counter;

        // 触发信号量
        qurt_signal_set(&sem, 1);
    }
}

void decrement_global_counter(void *arg) {
    for (int i = 0; i < 1000000; ++i) {
        // 等待信号量
        qurt_signal_wait(&sem, 1, QURT_SIGNAL_ATTR_WAIT_ANY, NULL);

        // 访问共享资源
        --global_counter;

        // 触发信号量
        qurt_signal_set(&sem, 1);
    }
}

在上述的示例程序中，

• 我们首先使用 qurt_signal_init() 函数初始化了一个信号量对象。
• 然后创建了两个线程，一个增加全局计数器的值，一个减少全局计数器的值。由于多个线程同时访问该共享资源，因此需要使用信号量进行同步。在每个线程中，我们使用 qurt_signal_wait() 函数等待信号量，当信号量触发时才能访问共享资源，并使用 qurt_signal_set() 函数释放信号量。
• 接着 使用 qurt_thread_join() 函数等待两个线程结束；
• 最后输出最终结果。

4.2.4 QuRT 定时器示例

#include "qurt.h"
#include <stdio.h>

// 定时器对象
static qurt_timer_t timer;

// 定时器回调函数
void timer_callback(int arg) {
    printf("Timer expired\n");
}

int main() {
    // 创建定时器对象
    qurt_timer_create(&timer, NULL);

    // 启动定时器
    qurt_timer_start(timer, 1000);

    // 注册定时器回调函数
    qurt_timer_set_attr(timer, QURT_TIMER_ATTR_CALLBACK_FUNCTION, (void *)timer_callback);
    qurt_timer_set_attr(timer, QURT_TIMER_ATTR_CALLBACK_ARGUMENT, (void *)0);

    // 等待定时器超时
    while (1) {
        qurt_timer_sleep(10);
    }

    // 停止定时器
    qurt_timer_stop(timer);

    // 删除定时器对象
    qurt_timer_delete(timer);

    return 0;
}

在上述的示例程序中，

• 我们首先使用 qurt_timer_create() 函数创建了一个定时器。
• 然后使用 qurt_timer_start() 函数启动了该定时器，并指定了定时器的超时时间（1000 毫秒）。
• 接着使用 qurt_timer_set_attr() 函数注册了定时器回调函数。
• 最后进入一个无限循环，每隔 10 毫秒调用 qurt_timer_sleep() 函数进入休眠状态，等待定时器超时。当定时器超时时，将触发定时器回调函数 timer_callback()，输出一条消息。

注意： 在程序结束时需要使用 qurt_timer_stop() 停止定时器，并使用 qurt_timer_delete() 删除定时器对象。

4.2.5 QuRT 共享内存区域示例

#include "qurt.h"
#include <stdio.h>

#define SHM_SIZE 1024

int main() {
    // 创建共享内存区域
    qurt_mem_region_t shm;
    qurt_mem_region_attr_t attr;
    qurt_mem_region_attr_init(&attr);
    qurt_mem_region_create(&shm, SHM_SIZE, QURT_MEM_CACHE_NONE, QURT_MEM_REGION_SHARED | QURT_MEM_REGION_PERM_READ | QURT_MEM_REGION_PERM_WRITE);

    // 在共享内存区域中写入数据
    char *buf = (char *)qurt_mem_region_get_vaddr(&shm);
    sprintf(buf, "Hello, shared memory!");

    // 打印从共享内存区域中读取的数据
    printf("%s\n", buf);

    // 删除共享内存区域
    qurt_mem_region_delete(shm);

    return 0;
}

在上述这个示例程序中，

• 我们首先使用 qurt_mem_region_create() 函数创建了一个大小为 SHM_SIZE 的共享内存区域，并设置其缓存属性为 QURT_MEM_CACHE_NONE，类型为 QURT_MEM_REGION_SHARED，并且具有读写权限。
• 然后，在共享内存区域中写入了一些数据，并使用 printf() 函数打印了从共享内存区域中读取的数据。
• 最后，使用 qurt_mem_region_delete() 函数删除了共享内存区域。

4.2.6 QuRT 使用管道进行进程间通信的示例

#include "qurt.h"
#include <stdio.h>

#define PIPE_SIZE 1024

int main() {
    // 创建管道
    qurt_pipe_t pipe;
    qurt_pipe_create(&pipe, QURT_PIPE_ATTR_BLOCKING | QURT_PIPE_ATTR_PIPE_TYPE_BYTE_QUEUE, PIPE_SIZE, 1);

    // 创建子进程
    qurt_thread_t child;
    qurt_thread_create(&child, NULL, child_thread, (void *)&pipe);

    // 向管道发送数据
    char msg[] = "Hello, pipe!";
    qurt_pipe_send(pipe, msg, sizeof(msg), QURT_TIME_WAIT_FOREVER);

    // 等待子进程结束
    qurt_thread_join(child, NULL);

    // 删除管道
    qurt_pipe_delete(pipe);

    return 0;
}

void child_thread(void *arg) {
    // 从管道接收数据
    char buf[PIPE_SIZE];
    unsigned int recv_size;
    qurt_pipe_receive(*(qurt_pipe_t *)arg, buf, PIPE_SIZE, &recv_size, QURT_TIME_WAIT_FOREVER);

    // 打印从管道中接收到的数据
    printf("%s\n", buf);
}

在上述示例程序中，

• 我们首先使用 qurt_pipe_create() 函数创建一个大小为 1024 字节的管道对象，属性设置为阻塞式字节队列。
• 然后我们使用 qurt_thread_create() 函数创建了一个名为 child 的子线程，并将管道对象传递给它。我们在 child_thread() 函数中调用了 qurt_pipe_receive() 函数来从管道接收数据，然后使用 printf() 函数打印出接收到的字符串。
• 接着我们定义了一个字符串 msg，并使用 qurt_pipe_send() 函数向管道发送该字符串。
• 最后我们使用 qurt_pipe_delete() 函数删除了管道对象。