c運行庫、c標準庫、windows API都是什么玩意

2012-11-28 14:37 768人閱讀 評論(2) 收藏 舉報

C運行庫和C標準庫的關(guān)系

C標準庫，顧名思義既然是標準，就是由標準組織制定的。是由“美國國家標準協(xié)會（American National Standards Institute,ANSI）”為了規(guī)范C語言庫而制定的標準。在最初，各個大學各個公司使用的C語言庫都不盡相同，造成相互移植非常困難，在這個背景下，制定了這個標準。

C運行庫，是和平臺相關(guān)的，即和操作系統(tǒng)相關(guān)的。它由不同操作系統(tǒng)不同開發(fā)平臺提供不同的C運行庫。但是C運行庫的部分實現(xiàn)是基于C標準庫的，即C運行庫是各個操作系統(tǒng)各個開發(fā)工具根據(jù)自身平臺開發(fā)的庫，某種程度上，可以說C運行庫是C標準庫的一個擴展庫，只是加了很多C標準庫所沒有的與平臺相關(guān)的或者不相關(guān)的庫接口函數(shù)。舉例子如：c標準庫的strcpy函數(shù)負責字符串的拷貝，但是由于缺少對目地字符串緩沖區(qū)大小的控制，極有可能導致緩沖區(qū)溢出（大量的緩沖區(qū)溢出攻擊都是由于這種漏洞而產(chǎn)生的）；相反，Windows提供了能夠?qū)崿F(xiàn)同樣功能的安全的字符串拷貝函數(shù)，減少了緩沖區(qū)攻擊的可能，strcpy_s。這些函數(shù)是以c運行庫的方式提供的，當然，不同的操作系統(tǒng)，c運行時庫可能不同，但是對c標準庫的支持是完全一致的，也就是說，在不同的操作系統(tǒng)上，使用同一個c標準庫的函數(shù)必然產(chǎn)生一致的結(jié)果。

C標準庫中提供的有：

l?????????? 標準輸入輸出（stdio.h）。

l?????????? 文件操作（stdio.h）。

l?????????? 字符操作（ctype.h）。

l?????????? 字符串操作（string.h）。

l?????????? 數(shù)學函數(shù)（math.h）。

l?????????? 資源管理（stdlib.h）。

l?????????? 格式轉(zhuǎn)換（stdlib.h）。

l?????????? 時間/日期（time.h）。

l?????????? 斷言（assert.h）。

l?????????? 各種類型上的常數(shù)（limits.h & float.h）。

你寫的程序可以沒有math庫，程序照樣運行，只是不能處理復雜的數(shù)學運算，不過如果沒有了C?? run-time庫，main()就不會被調(diào)用，exit()也不能被響應。因為C?? run-time?? library包含了C程序運行的最基本和最常用的函數(shù)。??

如下是C運行庫與C標準庫的關(guān)系：

一個C運行庫大致包含了如下功能：

l?????????? 啟動與退出：包括入口函數(shù)及入口函數(shù)所依賴的其他函數(shù)等。

l?????????? 標準函數(shù)：由C語言標準規(guī)定的C語言標準庫所擁有的函數(shù)實現(xiàn)。（C標準庫）

l?????????? I/O：I/O功能的封裝和實現(xiàn)，參見上一節(jié)中I/O初始化部分。

l?????????? 堆：堆的封裝和實現(xiàn)，參見上一節(jié)中堆初始化部分。

l?????????? 語言實現(xiàn)：語言中一些特殊功能的實現(xiàn)。

l?????????? 調(diào)試：實現(xiàn)調(diào)試功能的代碼。

操作系統(tǒng)API和C運行庫CRT，C標準庫之間

首先，C語言要早于Windows出現(xiàn)，而且C語言實際標準制定的開始時間也要早于Windows（API概念出現(xiàn)的）系統(tǒng)的開發(fā)時間。所以Windows系統(tǒng)在開發(fā)的時候是完全可以使用C語言的。目前最多的說法是用C和匯編實現(xiàn)的。那么只要用C，就可能用C標準庫。

我們假設(shè)兩種情況，一是Windows API的實現(xiàn)包含部分C標準庫函數(shù)的功能實現(xiàn)，這就決定了這部分操作系統(tǒng)API的實現(xiàn)是由調(diào)用標準庫實現(xiàn)的，那么在發(fā)布時需要加入所用到的c標準庫DLL一同發(fā)布。

?二是微軟的內(nèi)核（包括API）開發(fā)是使用著一個和平臺嚴格相關(guān)的C語言的靜態(tài)的鏈接庫，這樣不必提供Dll也能開發(fā)和發(fā)行。而且必然的這個C庫是在匯編的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，也就是說這個庫里面的C函數(shù)都是（至少有很大比例）披著C語法的匯編代碼。

要你是微軟，你選擇哪個呢？也許是兩者兼而有之，也許是后者。

一般情況下，我們說C運行庫暗含的意思是哪種平臺哪個開發(fā)平臺的C運行庫，

CRT的實現(xiàn)是基于Windows API的，而WindowsAPI的開發(fā)也是基于C語言的，但不是或者不一定基于CRT（或者C標準庫）的。

再深一步，雖然CRT是基于操作系統(tǒng) API實現(xiàn)的，但并不代表所有的CRT封裝了操作系統(tǒng) API，如一些用戶的權(quán)限控制，操作系統(tǒng)線程創(chuàng)建等都不屬于C運行庫，于是對于這些操作我們就不得不直接調(diào)用操作系統(tǒng)API或者其他庫。

總結(jié)一下，C標準庫就是任何平臺都可以使用的基本C語言庫。而CRT除了將C標準庫加入所屬范圍外，還擴展了與平臺相關(guān)的接口庫，這些接口實現(xiàn)根據(jù)不同平臺調(diào)用不同平臺的操作系統(tǒng)API。

如下圖所示，采用C標準庫編寫的程序可以應用到windows平臺，也可以應用到linux平臺；而用CRT另外與平臺相關(guān)的庫函數(shù)編寫的應用程序不能跨平臺運行。

?而不同平臺的操作系統(tǒng)API實現(xiàn)，是用C標準庫呢，還是匯編呢，這個可有，可沒有。畢竟那么多windows API只要發(fā)現(xiàn)一個調(diào)用C標準庫的了，就有了。概念理解了即可，至于微軟實現(xiàn)的時候基于何種考慮不使用C標準庫，或者使用C標準庫都有自己的考慮。那就是操作系統(tǒng)內(nèi)部的研究范圍了，等我知道了之后再確定這點。哈哈。。。。。。

總結(jié)

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