C语言函数大全

本篇介绍C语言函数大全– j 开头的函数

1. j0，j0f

1.1 函数说明
函数声明 函数功能
double j0 (double x); 计算 x 的 第一类 0 阶贝塞尔函数（double）
float j0f (float x); 计算 x 的 第一类 0 阶贝塞尔函数（float）【笔者本地windows环境，无此函数】

注意： 如果操作成功，则返回 x 的 第一类 0 阶贝塞尔函数；如果 x 是 NaN 值，则返回 NaN 值；如果 x 太大或发生溢出范围错误，则返回 0 并将 errno 设置为 ERANGE。

1.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
    double x = 10.0, result;
    result = j0(x);

    printf("%lf 的 第一类 0 阶贝塞尔函数 : %lf", x, result);

    return 0;
}
1.3 运行结果

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2. j1，j1f

2.1 函数说明
函数声明 函数功能
double j1 (double x); 计算 x 的 第一类 1 阶贝塞尔函数（double）
float j1f (float x); 计算 x 的 第一类 1 阶贝塞尔函数（float）【笔者本地windows环境，无此函数】

注意： 如果操作成功，则返回 x 的 第一类 1 阶贝塞尔函数；如果 x 是 NaN 值，则返回 NaN 值；如果 x 太大或发生溢出范围错误，则返回 0 并将 errno 设置为 ERANGE。

2.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
    double x = 10.0, result;
    result = j1(x);

    printf("%lf 的 第一类 1 阶贝塞尔函数 : %lf", x, result);

    return 0;
}
2.3 运行结果

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3. jn，jnf

3.1 函数说明
函数声明 函数功能
double jn (int n, double x); 计算 x 的 第一类 n 阶贝塞尔函数（double）
float jnf (int n, float x); 计算 x 的 第一类 n 阶贝塞尔函数（float）【笔者本地windows环境，无此函数】

注意： 如果操作成功，则返回 x 的 第一类 n 阶贝塞尔函数；如果 x 是 NaN 值，则返回 NaN 值；如果 x 太大或发生溢出范围错误，则返回 0 并将 errno 设置为 ERANGE。

3.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <math.h>

void jnPrint(int n, double x);

int main()
{
    double x = 10.0;
    jnPrint(2, x);
    jnPrint(3, x);
    jnPrint(4, x);
    return 0;
} 

void jnPrint(int n, double x)
{
    double result = jn(n, x);
    printf("%lf 的 第一类 %d 阶贝塞尔函数 : %lf\n", x, n, result);
}
3.3 运行结果

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4. jrand48

4.1 函数说明
函数声明 函数功能
double jrand48(); 生成伪随机数序列

jrand48 函数是一个生成伪随机数序列的函数，并且它是可重入的，即可以在多个线程中同时调用而不会出现冲突。

4.2 演示示例
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() {
    // 初始化种子
    srand48(time(NULL));
    
    // 生成10个随机数
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        double r = jrand48();
        printf("%f\n", r);
    }
    
    return 0;
}

上述程序首先通过 srand48 函数初始化随机数生成器的种子，这里使用了当前系统时间作为种子。然后循环调用 jrand48 函数 5 次，每次输出一个伪随机数。注意，由于 jrand48 函数返回的是一个双精度浮点数（范围在 [0, 1) 内），因此输出时需要使用 %f 格式化符号。

5. join

5.1 函数说明
函数声明 函数功能
int join(pthread_t thread, void **retval); 等待线程退出并回收资源

在 C 语言中，join 函数不是标准库函数，也不是 POSIX 标准的函数。然而，一些操作系统（如 UNIX/Linux）提供了 join 函数用于等待线程退出并回收资源。在 POSIX 线程中，相应的函数是 pthread_join。

5.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>

void *thread_func(void *arg) {
    printf("Thread is running...\n");
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t thread;
    if (pthread_create(&thread, NULL, thread_func, NULL)) {
        perror("pthread_create");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("Main thread is waiting for the child thread to exit...\n");
    join(thread, NULL);
    printf("Child thread has exited.\n");
    return EXIT_SUCCESS;
}

上述程序创建了一个新线程，并且主线程等待新线程退出后才继续执行。在新线程中，打印一条消息并调用 pthread_exit 函数退出线程。在主线程中，调用 join 函数等待新线程退出，并通过 NULL 参数指示不需要返回值。最终输出一条消息表示新线程已经退出。

6. jmp_buf

6.1 类型说明
类型定义 描述
typedef _JBTYPE jmp_buf[_JBLEN]; 它是一个数组类型，保存跳转目标地址的缓冲区。通常与 setjmp 和 longjmp 函数一起使用，用于实现非局部跳转
6.2 演示示例
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <setjmp.h>

jmp_buf env;

void func() {
    printf("Entering func...\n");
    longjmp(env, 1);
    printf("This line will not be executed.\n");
}

int main() {
    int ret = setjmp(env);
    if (ret == 0) {
        printf("Jumping to func...\n");
        func();
    } else {
        printf("Returning from longjmp with value %d\n", ret);
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

上述程序定义了一个名为 env 的 jmp_buf 类型变量，用于保存当前执行状态。在主函数中，通过调用 setjmp 函数将当前状态保存到 env 中，并返回 0。然后调用 func 函数，该函数打印一条消息并调用 longjmp 函数恢复之前保存的状态，这里传入参数值为 1。由于 longjmp 函数会导致程序跳转到 setjmp 函数继续执行，因此后面的 printf 语句会输出 "Returning from longjmp with value 1"。

需要注意的是，在使用 jmp_buf、setjmp 和 longjmp 函数时需要遵循特定的使用规范，否则可能会导致未定义行为或错误。

6.3 运行结果

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7. jhash

7.1 函数说明
函数声明 函数功能
u32 jhash(const void *key, u32 length, u32 initval); 它是 Linux 内核头文件 linux/jhash.h 中的一个函数，用于实现一种高效的哈希算法。

参数：

  • key ： 要进行哈希的数据
  • length ： 数据的长度（以字节为单位）
  • initval ： 哈希值的初始值。
7.2 演示示例
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/jhash.h>

int my_init(void)
{
    char data[] = "Hello, world!";
    u32 hash;

    printk(KERN_INFO "Initializing module...\n");

    /* calculate hash value */
    hash = jhash(data, strlen(data), 0);
    printk(KERN_INFO "Hash value: %u\n", hash);

    return 0;
}

void my_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Exiting module...\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(my_init);
module_exit(my_exit);

上述示例程序中，在 my_init() 函数中定义了一个字符串 data，并使用 jhash() 函数计算出其哈希值，并打印出来。

注意： 虽然 jhash() 函数可以用于快速查找和管理数据结构等，但在使用时必须充分理解其作用原理和使用方法，避免因为错误使用导致哈希冲突或其他问题。同时，应当根据具体情况选择合适的哈希算法，并考虑其效率和安全性等方面的因素。

8. jiffies，jiffies_64

8.1 变量说明
变量声明 变量描述
unsigned long volatile jiffies; 它是 Linux 内核中的一个全局变量，表示内核启动后经过的节拍数。其中 volatile 关键字用于告知编译器在访问这个变量时不要使用缓存，以确保能够正确读取最新值。
u64 jiffies_64; 它是 Linux 内核中的一个全局变量，类似于 jiffies，但是支持更大的取值范围。其中 u64 是 64 位无符号整型。
8.2 演示示例
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/jiffies.h>

int my_init(void)
{
    u64 start = jiffies_64;
    u64 end;

    printk(KERN_INFO "Initializing module...\n");

    /* do some work */
    mdelay(1000);

    /* calculate elapsed time in jiffies_64 */
    end = jiffies_64 - start;
    printk(KERN_INFO "Elapsed time: %llu jiffies_64\n", end);

    return 0;
}

void my_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Exiting module...\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(my_init);
module_exit(my_exit);

上述示例程序中，在 my_init() 函数中获取了当前的 jiffies_64 值，并使用 mdelay() 函数让程序阻塞一段时间。在之后，通过计算当前的 jiffies_64 值与之前的 jiffies_64 值之差，计算出经过的时间并打印出来。

注意： jiffies 和 jiffies_64 值每隔一段时间就会发生一次溢出，在处理 jiffies 和 jiffies_64 值时必须注意这个问题，避免计算结果错误。另外，jiffies 和 jiffies_64 变量只能在内核空间中使用，不能在用户空间中使用。

9. jiffies_delta_to_clock_t

9.1 函数说明
函数声明 函数功能
clock_t jiffies_delta_to_clock_t(unsigned long delta); 它是 Linux 内核头文件 linux/jiffies.h 中的一个函数，用于计算两个 jiffies 值之间的时间差，并将结果转换为 clock_t 类型的值。

参数：

  • delta ： 要计算的 jiffies 时间差值。
9.2 演示示例
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/jiffies.h>

int my_init(void)
{
    unsigned long start = jiffies;
    unsigned long end;
    clock_t ticks;

    printk(KERN_INFO "Initializing module...\n");

    /* do some work */
    mdelay(1000);

    /* calculate elapsed time in jiffies and convert to ticks */
    end = jiffies;
    ticks = jiffies_delta_to_clock_t(end - start);
    printk(KERN_INFO "Elapsed time: %ld ticks\n", (long)ticks);

    return 0;
}

void my_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Exiting module...\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(my_init);
module_exit(my_exit);

上述示例程序中，在 my_init() 函数中获取了当前的 jiffies 值，并使用 mdelay() 函数让程序阻塞一段时间。在之后，通过计算当前的 jiffies 值与之前的 jiffies 值之差，并调用 jiffies_delta_to_clock_t() 函数，计算出经过的时间并打印出来。

注意： 在使用 jiffies_delta_to_clock_t() 函数时，返回值类型是 clock_t，不同于 jiffies_delta_to_msecs() 函数的返回值类型是 unsigned long。另外，clock_t 的定义可能因系统而异，应当根据具体情况进行处理。

10. jiffies_delta_to_msecs

10.1 函数说明
函数声明 函数功能
unsigned long jiffies_delta_to_msecs(unsigned long delta); 它是 Linux 内核头文件 linux/jiffies.h 中的一个函数，用于计算两个 jiffies 值之间的时间差，并将结果转换为毫秒数

参数：

  • delta ： 要计算的 jiffies 时间差值。
10.2 演示示例
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/jiffies.h>

int my_init(void)
{
    unsigned long start = jiffies;
    unsigned long end;
    unsigned long msecs;

    printk(KERN_INFO "Initializing module...\n");

    /* do some work */
    mdelay(1000);

    /* calculate elapsed time in jiffies and convert to milliseconds */
    end = jiffies;
    msecs = jiffies_delta_to_msecs(end - start);
    printk(KERN_INFO "Elapsed time: %lu ms\n", msecs);

    return 0;
}

void my_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Exiting module...\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(my_init);
module_exit(my_exit);

上述示例程序中，在 my_init() 函数中获取了当前的 jiffies 值，并使用 mdelay() 函数让程序阻塞一段时间。在之后，通过计算当前的 jiffies 值与之前的 jiffies 值之差，并调用 jiffies_delta_to_msecs() 函数，计算出经过的时间并打印出来。

注意： 在使用 jiffies_delta_to_msecs() 函数时，返回值类型是 unsigned long，不同于 jiffies_delta_to_clock_t() 函数的返回值类型是 clock_t。另外，由于 jiffies 的精度限制，计算结果可能存在一定的误差。

11. jiffies_to_clock_t

11.1 函数说明
函数声明 函数功能
clock_t jiffies_to_clock_t(unsigned long jiffies); 它是 Linux 内核头文件 linux/jiffies.h 中的一个函数，用于将 jiffies 值（内核节拍数）转换为 clock_t 类型的值。

参数：

  • jiffies： 要转换的 jiffies 值，它是 Linux 内核中的一个全局变量，表示内核启动后经过的节拍数。
11.2 演示示例
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/jiffies.h>

int my_init(void)
{
    unsigned long j = jiffies;
    clock_t ticks;

    printk(KERN_INFO "Initializing module...\n");

    /* do some work */
    mdelay(1000);

    /* calculate elapsed time in ticks */
    ticks = jiffies_to_clock_t(jiffies - j);
    printk(KERN_INFO "Elapsed time: %ld ticks\n", (long)ticks);

    return 0;
}

void my_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Exiting module...\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(my_init);
module_exit(my_exit);

上述示例程序中，在 my_init() 函数中获取了当前的 jiffies 值，并使用 mdelay() 函数让程序阻塞一段时间。在之后，通过计算当前的 jiffies 值与之前的 jiffies 值之差并调用 jiffies_to_clock_t() 函数，计算出经过的时间，并打印出来。

注意： 在使用 jiffies_to_clock_t() 函数时，返回值类型是 clock_t，不同于 jiffies_to_msecs() 函数的返回值类型是 unsigned long。另外，clock_t 的定义可能因系统而异，应当根据具体情况进行处理。

12. jiffies_to_msecs

12.1 函数说明
函数声明 函数功能
unsigned long jiffies_to_msecs(const unsigned long j); 它是 Linux 内核头文件 linux/jiffies.h 中的一个函数，用于将 jiffies 值（内核节拍数）转换为毫秒数。

参数：

  • j： 要转换的 jiffies 值，它是 Linux 内核中的一个全局变量，表示内核启动后经过的节拍数。
12.2 演示示例
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/jiffies.h>

int my_init(void)
{
    unsigned long j = jiffies;
    unsigned long ms;

    printk(KERN_INFO "Initializing module...\n");

    /* do some work */
    mdelay(1000);

    /* calculate elapsed time in milliseconds */
    ms = jiffies_to_msecs(jiffies - j);
    printk(KERN_INFO "Elapsed time: %lu ms\n", ms);

    return 0;
}

void my_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Exiting module...\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(my_init);
module_exit(my_exit);

上述示例程序中，在 my_init() 函数中获取了当前的 jiffies 值，并使用 mdelay() 函数让程序阻塞一段时间。在之后，通过计算当前的 jiffies 值与之前的 jiffies 值之差并调用 jiffies_to_msecs() 函数，计算出经过的时间，并打印出来。

注意： 在使用 jiffies_to_msecs() 函数时，必须十分小心地处理 jiffies 值的溢出等问题，以免计算结果错误。另外，jiffies_to_msecs() 函数只能用于内核空间中，不能在用户空间中使用。

13. jiffies64_to_clock_t

13.1 函数说明
函数声明 函数功能
clock_t jiffies64_to_clock_t(u64 jiffies); 它是 Linux 内核头文件 linux/jiffies.h 中的一个函数，用于将 64 位 jiffies 值（内核节拍数）转换为 clock_t 类型的值。

参数：

  • jiffies ： 要转换的 64 位 jiffies 值。
13.2 演示示例
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/jiffies.h>

int my_init(void)
{
    u64 start = jiffies_64;
    u64 end;
    clock_t ticks;

    printk(KERN_INFO "Initializing module...\n");

    /* do some work */
    mdelay(1000);

    /* calculate elapsed time in jiffies_64 and convert to ticks */
    end = jiffies_64;
    ticks = jiffies64_to_clock_t(end - start);
    printk(KERN_INFO "Elapsed time: %ld ticks\n", (long)ticks);

    return 0;
}

void my_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Exiting module...\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(my_init);
module_exit(my_exit);

上述示例程序中，在 my_init() 函数中获取了当前的 64 位 jiffies_64 值，并使用 mdelay() 函数让程序阻塞一段时间。在之后，通过计算当前的 64 位 jiffies_64 值与之前的 jiffies_64 值之差，并调用 jiffies64_to_clock_t() 函数，计算出经过的时间并打印出来。

14. jiffies64_to_msecs

14.1 函数说明
函数声明 函数功能
u64 jiffies64_to_msecs(const u64 jiffies); 它是 Linux 内核头文件 linux/jiffies.h 中的一个函数，用于将 64 位 jiffies 值（内核节拍数）转换为毫秒数。

参数：

  • jiffies ： 要转换的 64 位 jiffies 值。
14.2 演示示例
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/jiffies.h>

int my_init(void)
{
    u64 start = jiffies_64;
    u64 end;
    u64 msecs;

    printk(KERN_INFO "Initializing module...\n");

    /* do some work */
    mdelay(1000);

    /* calculate elapsed time in jiffies_64 and convert to milliseconds */
    end = jiffies_64;
    msecs = jiffies64_to_msecs(end - start);
    printk(KERN_INFO "Elapsed time: %llu ms\n", msecs);

    return 0;
}

void my_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Exiting module...\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(my_init);
module_exit(my_exit);

上述示例程序中，在 my_init() 函数中获取了当前的 64 位 jiffies_64 值，并使用 mdelay() 函数让程序阻塞一段时间。在之后，通过计算当前的 64 位 jiffies_64 值与之前的 jiffies_64 值之差，并调用 jiffies64_to_msecs() 函数，计算出经过的时间并打印出来。

15. jiffies_update_wallclock

15.1 函数说明
函数声明 函数功能
void jiffies_update_wallclock(void); 它是 Linux 内核头文件 linux/time.h 中的一个函数，用于更新系统时钟的时间戳。
15.2 演示示例
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/jiffies.h>

int my_init(void)
{
    printk(KERN_INFO "Initializing module...\n");

    /* do some work */
    mdelay(1000);

    /* update wall clock */
    jiffies_update_wallclock();

    return 0;
}

void my_exit(void)
{
    printk(KERN_INFO "Exiting module...\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(my_init);
module_exit(my_exit);

上述示例程序中，在 my_init() 函数中使用 mdelay() 函数让程序阻塞一段时间，在之后调用 jiffies_update_wallclock() 函数更新系统时钟的时间戳。

注意： jiffies_update_wallclock() 函数只能在内核空间中使用，不能在用户空间中使用。另外，如果系统使用了 NTP 等网络时间同步服务，可能无法通过 jiffies_update_wallclock() 函数来准确更新系统时钟。

参考

  1. [MATH-标准C库]
  2. 《Linux内核API完全参考手册》