C语言标准库

一、一些概念1.C标准库(C Standard Library) 是ISO C标准规定的一组头文件 函数库提供可移植的基础能力俗称libc。说白了C标准库就是一堆写好的C函数编译成的库文件(.a/.lib/.so),程序开发者直接通过引入头文件调用即可;2.ISO/ANSI C标准委员会只定接口规范头文件名、函数名、参数、返回值、行为。说白了就是只管接口定义不管实现方式;3.标准库实现:--glibc:Linux官方标准库最通用Ubuntu默认用它;--musl-libc:轻量、极简、嵌入式/容器常用;--Newlib:嵌入式 GCC、ARM 裸机最常用;--MSVCRT/UCRT:Windows 平台 C 标准库;--编译器厂商Clang、GCC、Keil、IAR配套自带。二、标准库的调用流程1.Ubuntu Linux(glibc):应用 → glibc 库 → 系统调用 → 内核 → 硬件;2.嵌入式 Linux(musl/newlib):应用 → 轻量 C 库 → 系统调用 → 内核;3.裸机无系统(自研C库):应用 → 自研 C 库 → 直接操作硬件寄存器。例如1includeintmain{printf(hello);}1.预处理: #include 仅导入函数声明告知编译器该函数存在;2.编译:生成汇编指令 call printf只留调用占位无实际地址;3.链接:从libc.so/msvcrt.dll匹配printf回填真实函数地址;4.运行:执行库内printf逻辑最终调用系统接口(Linux调用write,Windows调用WriteConsole)。三、测试(自己实现lic库)1.源代码my_libc.c//系统调用writelongmy_write(int fd, constvoid *buf, unsignedlong count){long ret;__asm__ __volatile__(syscall: a(ret): 0(1), D(fd), S(buf), d(count): rcx, r11, memory);return ret;}//系统调用 exitvoidmy_exit(int code){__asm__ __volatile__(syscall: : a(60), D(code): rcx, r11, memory);}//字符串长度intstrlen(constchar *s){int len 0;while (s[len]) len;return len;}//printfvoidprintf(constchar *fmt, ...){char **args (char **)fmt 1;for (int i 0; fmt[i]; i) {if (fmt[i] % fmt[i1] s) {char *str *args;my_write(1, str, strlen(str));i;} else {my_write(1, fmt[i], 1);}}}//程序真正入口 _start 给操作系统用的入口void _start{printf(自己写的标准库\n);printf(完全没使用系统libc\n);my_exit(0);}2.编译#-nostdlib:不链接系统 libc、不使用启动文件#-fno-builtin:不把 printf/memcpy当成内置函数强制使用你的#-static:静态不依赖任何动态库#-m64:用64位模式编译gcc -m64 -static -fno-builtin -nostdlib -o my_libc my_libc.c3.运行./my_libc4.检查依赖ldd my_libc四、测试平台gcc version 11.4.0 (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04.3)。