函数与常用库函数速查

一句话目标：会用别人写好的库函数（不必自己造轮子），并理解为什么用库函数前要 #include 对应头文件。

函数的定义、调用、参数传递见 GESP2.1简单函数。本篇补齐 库函数 这一块。

---

第一部分：函数原型与头文件

问题引入：如何求一个数的平方根？—— 用库函数 sqrt()。

使用库函数前，编译器要先知道它的原型（长什么样、收什么参数、返回什么）。两种方式：

1. 自己在源码里写出原型（麻烦，不推荐）；
2. 包含对应头文件（推荐）—— 头文件里已经写好了所有原型。

#include <cmath>      // 里面有 sqrt 的原型
cout << sqrt(16);     // 4

所以”用某个库函数前先 include 它的头文件”，本质就是把原型引进来。

---

第二部分：数学函数 <cmath>

#include <cmath>

函数	作用	例子
sqrt(x)	平方根	sqrt(16) → 4
pow(x, y)	x 的 y 次方	pow(2, 10) → 1024
abs(x)	绝对值	abs(-5) → 5
ceil(x)	向上取整	ceil(3.1) → 4
floor(x)	向下取整	floor(3.9) → 3
round(x)	四舍五入	round(3.5) → 4

---

第三部分：字符函数 <cctype>

处理单个字符的判断与转换，返回真/假或转换后的字符：

#include <cctype>

函数	功能
isalpha(ch)	是否字母
isdigit(ch)	是否数字（0-9）
isalnum(ch)	是否字母或数字
islower(ch)	是否小写字母
isupper(ch)	是否大写字母
tolower(ch)	转成小写
toupper(ch)	转成大写

char c = 'A';
if (isupper(c)) c = tolower(c);   // c 变成 'a'

处理字符串、统计字母数字、大小写转换时极常用。

---

第四部分：常用工具函数 <algorithm>

#include <algorithm>

函数	作用
max(x, y)	返回较大者
min(x, y)	返回较小者
swap(a, b)	交换 a、b 的值
sort(...)	排序（见 sort函数）

int big = max(a, b);
swap(x, y);          // 比手写 temp 交换更省事

swap 一行搞定交换，比 手写 temp 交换更简洁。

---

第五部分：查文档的好习惯

记不住所有函数很正常。学会查手册：

• C++ 参考手册：https://cplusplus.com/reference 或 https://en.cppreference.com/
• AI 工具（ChatGPT / Kimi / 豆包等）也能快速给出用法。

重要的不是背下来，而是知道有这么个函数、会查、会用。

---

小结

• 用库函数前 #include 对应头文件（引入原型）。
• <cmath>：sqrt / pow / abs / ceil / floor / round。
• <cctype>：isalpha / isdigit / islower / isupper / tolower / toupper。
• <algorithm>：max / min / swap / sort。
• 记不住就查手册，会查会用比死记强。

课后小练

1. 输入一个数，输出它的平方根（保留两位小数）和它的绝对值。
2. 输入一个字符，判断它是字母、数字还是其他；若是字母，输出它的大小写转换。
3. 洛谷 B2109 及 cmath / cctype 相关基础题。