C++ 標準ライブラリ <cstdlib>

<cstdlib>これは C++ 標準ライブラリのヘッダーファイルであり、メモリ割り当て、プロセス制御、環境クエリ、ソートと検索、数学変換、擬似乱数生成など、さまざまな汎用ユーティリティ関数を提供します。これらの関数はもともと C 標準ライブラリに由来し、<stdlib.h>C++ で標準化および拡張されました。

構文

C++ プログラムでは、cstdlibの関数を使用するには、最初にこのヘッダーファイルを含める必要があります：

#include <cstdlib>

よく使う関数

cstdlibには多くの便利な関数が含まれており、以下は一般的な関数とその簡単な説明です：

  1. exit(int status): プログラムの実行を終了し、ステータスコードを返します。
  2. system(const char* command): コマンドライン文字列を実行します。
  3. malloc(size_t size): 指定されたサイズのメモリを割り当てます。
  4. free(void* ptr): 以前に割り当てられたメモリを解放します。
  5. atoi(const char* str): 文字列を整数に変換します。
  6. atof(const char* str): 文字列を浮動小数点数に変換します。
  7. rand(): 乱数を生成します。
  8. srand(unsigned int seed): 乱数生成器のシードを設定します。

例

以下は、cstdlibの関数を使用した例です：

例1：exit関数の使用

例

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int main() {
    std::cout << "This program will exit now." << std::endl;
    exit(0); // プログラムを正常に終了
    return 0; // この行のコードは実行されません
}

出力結果：

This program will exit now.

例2：system関数の使用

例

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int main() {
    std::cout << "Executing a system command: dir" << std::endl;
    system("dir"); // Windowsで現在のディレクトリのファイルとフォルダを表示
    return 0;
}

出力結果：

Executing a system command: dir

その後、現在のディレクトリのファイルとフォルダの一覧が表示されます。

例3：mallocとfree関数の使用

例

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int main() {
    int* ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); // メモリを割り当てる
    if (ptr == NULL) {
        std::cout << "Memory allocation failed." << std::endl;
        return 1;
    }

    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        ptr[i] = i * i; // 割り当てたメモリを使用する
    }

    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        std::cout << "Element " << i << ": " << ptr[i] << std::endl;
    }

    free(ptr); // メモリを解放する
    return 0;
}

出力結果：

Element 0: 0
Element 1: 1
Element 2: 4
...
Element 9: 81

例4：atoiとatof関数の使用

例

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int main() {
    std::string str1 = "123";
    std::string str2 = "456.78";

    int num1 = std::atoi(str1.c_str()); // 文字列を整数に変換する
    double num2 = std::atof(str2.c_str()); // 文字列を浮動小数点数に変換する

    std::cout << "Integer: " << num1 << std::endl;
    std::cout << "Float: " << num2 << std::endl;
    return 0;
}

出力結果：

Integer: 123
Float: 456.78

例5：randとsrand関数の使用

例

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <ctime>

int main() {
    std::srand(std::time(nullptr));  // 現在の時刻を乱数シードとして使用する
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::cout << std::rand() % 100 << " ";  // 0から99の間の乱数を生成する
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

出力結果：

53 22 62 68 62
その他の拡張