spclib

name	spclib
description	This skill should be used when the user asks to "write C code with sp.h", "use spclib", "sp.h API", "single-header C library", "modern C programming", "sp_str_t usage", "sp_alloc memory", "sp_log formatting", "dynamic array in C", "hash table in C", "cross-platform C code", or when working with the sp.h single-header C standard library replacement.
license	MIT

spclib - sp.h Programming Guide

sp.h is a single-header C standard library replacement providing modern, type-safe APIs for memory management, strings, containers, IO, and cross-platform system operations.

Core Principles

Always follow these rules when using sp.h:

Never Use	Use Instead
malloc/calloc/realloc	sp_alloc(mem, size)
const char*	sp_str_t (ptr+len string)
strcmp/strlen	sp_str_equal() / sp_str_empty()
printf	sp_log() / sp_print()
memset(&obj, 0, sizeof(obj))	sp_mem_zero(&obj, sizeof(obj))
for(i=0; i<n; i++) on C arrays	sp_carr_for() / sp_da_for()

Quick Reference

Setup

// In ONE C file only:
#define SP_IMPLEMENTATION
#include "sp.h"

Types

• s8/s16/s32/s64 - signed integers
• u8/u16/u32/u64 - unsigned integers
• f32/f64 - floats
• c8 - char (UTF-8)
• sp_str_t - {const c8* data, u32 len} string (no null terminator required)

Memory Allocator

sp_mem_t mem = sp_mem_os_new();         // OS-backed allocator
void* ptr = sp_alloc(mem, 1024);        // Allocate 1024 bytes
sp_free(mem, ptr);                      // Free allocation

// Scratch arena (temporary allocations):
sp_mem_arena_marker_t mark = sp_mem_begin_scratch();
sp_str_t msg = sp_fmt(sp_mem_get_scratch(), "hello {}", sp_fmt_str(name)).value;
sp_mem_end_scratch(mark);               // All scratch memory freed

Zero Initialization

my_struct_t obj = sp_zero;              // {0} — use for local variables
my_struct_t* p = sp_alloc(mem, sizeof(my_struct_t));
sp_mem_zero(p, sizeof(my_struct_t));    // Zero heap-allocated memory
// sp_zero_s(T) gives (T){0} for passing to functions

String Operations

sp_str_t s = sp_str_lit("hello");       // Compile-time literal (no alloc)
sp_str_t v = sp_str_view(cstr);         // Zero-allocation view from C string
bool eq = sp_str_equal(a, b);           // Compare
bool empty = sp_str_empty(s);           // Check empty
sp_str_t copy = sp_str_copy(mem, s);    // Allocated copy

Formatting & Logging

// Type-safe format strings use {} placeholders — args MUST be wrapped in sp_fmt_* macros:
sp_log("Value = {}", sp_fmt_int(x));                    // log to stdout (appends newline)
sp_print("Hello {}", sp_fmt_str(name));                 // print to stdout (no newline)
sp_str_t s = sp_fmt(mem, "x={}, y={}", sp_fmt_int(x), sp_fmt_int(y)).value;  // format to string
sp_fatal("unrecoverable: {}", sp_fmt_int(err_code));    // log + abort

// Argument wrappers: sp_fmt_int / sp_fmt_uint / sp_fmt_float / sp_fmt_str / sp_fmt_cstr / sp_fmt_char / sp_fmt_ptr
// Style directives inside {}: {.red} {.cyan} {.bold} {.italic} — plus sp_fmt_red() etc. as args
// Spec grammar: [fill/align] [width] [.precision] [renderer]  e.g. {:>10} {:.3} {:x} {.cyan}
// sp_fmt() returns sp_str_r (a Result) — access the string via .value

Dynamic Arrays

sp_da(int) arr = SP_NULLPTR;            // Type is sp_da(T), NOT sp_dyn_array(T)
sp_da_push(arr, 42);                    // Append element
sp_da_push(arr, 99);
sp_da_for(arr, i) {                     // Iterate
  sp_log("arr[{}] = {}", sp_fmt_uint(i), sp_fmt_int(arr[i]));
}
u64 n = sp_da_size(arr);
sp_da_free(arr);                        // Free the entire array

Directory Iteration

// Note: mem is the first parameter
sp_fs_for(mem, dir, it) {
  sp_log("Entry: {}", sp_fmt_str(it.entry.name));
}

// Recursive directory traversal
sp_fs_for_recursive(mem, dir, it) {
  sp_log("Path: {}", sp_fmt_str(it.entry.path));
}

Hash Tables

// String-keyed hash table (recommended convenience macros):
sp_str_ht(s32) map = SP_NULLPTR;
sp_str_ht_init(mem, map);
sp_str_ht_insert(map, sp_str_lit("key"), 100);
s32* val = sp_str_ht_get(map, sp_str_lit("key"));

// C-string-keyed hash table:
sp_cstr_ht(s32) cmap = SP_NULLPTR;
sp_cstr_ht_init(mem, cmap);
sp_cstr_ht_insert(cmap, "hello", 42);

// Generic hash table (for non-string key types):
sp_ht(u64, f32) ht = SP_NULLPTR;
sp_ht_init(mem, ht);
sp_ht_insert(ht, 100, 3.14f);
f32* v = sp_ht_getp(ht, 100);

File IO

// Read entire file:
sp_str_t content;
sp_err_t err = sp_io_read_file(mem, sp_str_lit("path/to/file"), &content);

// Write to file:
sp_io_file_writer_t w;
sp_io_file_writer_from_path(&w, sp_str_lit("output.txt"));
sp_io_write_str((sp_io_writer_t*)&w, sp_str_lit("hello"), SP_NULLPTR);
sp_io_file_writer_close(&w);

Error Handling

sp_try(expr);                    // Return if expr fails (returns sp_err_t)
sp_try_goto(expr, err, label);   // goto label on failure
sp_require(ptr != SP_NULLPTR);   // Return if condition false
SP_ASSERT(condition);            // Assert (calls sp_assert)
sp_fatal("msg {}", sp_fmt_int(detail));  // Log and abort

Switch Statements

switch (val) {
  case A: { break; }
  case B: { break; }
  default: { SP_UNREACHABLE_CASE(); }
}

Module Namespaces

Search references/index.md for detailed API signatures:

Namespace	Purpose	Key Functions
sp_str_*	String operations	sp_str_lit, sp_str_view, sp_str_equal, sp_str_empty
sp_cstr_*	C string operations	sp_cstr_len, sp_cstr_equal
sp_da / sp_da_*	Dynamic arrays	sp_da(T), sp_da_push, sp_da_for, sp_da_size
sp_arr	Fixed-capacity array	sp_arr(T, N), sp_arr_init
sp_ht / sp_str_ht / sp_cstr_ht	Hash tables	sp_ht_insert, sp_ht_getp, sp_str_ht_init
sp_alloc / sp_free	Memory allocation	sp_alloc, sp_alloc_n, sp_free, sp_mem_zero
sp_io_*	File IO	sp_io_read_file, sp_io_write_str, sp_io_get_std_out
sp_fs_*	Filesystem	sp_fs_exists, sp_fs_for, sp_fs_collect
sp_ps_*	Processes	sp_ps_run, sp_ps_create
sp_tm_*	Time	sp_tm_now_epoch, sp_tm_now_point
sp_thread_*	Threads	sp_thread_init, sp_thread_join

Common Patterns

Allocator Setup

// At program start:
sp_mem_t mem = sp_mem_os_new();

// For most allocations, use this mem handle.
// For temporary scratch allocations:
sp_mem_arena_marker_t mark = sp_mem_begin_scratch();
// ... allocations using sp_mem_get_scratch() ...
sp_mem_end_scratch(mark);

Error Propagation

sp_err_t do_work(sp_mem_t mem) {
  sp_str_t content;
  sp_try(sp_io_read_file(mem, sp_str_lit("data.txt"), &content));
  // content is now valid
  return SP_OK;
}

String Building

sp_io_dyn_mem_writer_t w;
sp_io_dyn_mem_writer_init(mem, &w);
sp_io_write_cstr((sp_io_writer_t*)&w, "Hello ", SP_NULLPTR);
sp_io_write_str((sp_io_writer_t*)&w, name, SP_NULLPTR);
sp_str_t result = sp_io_dyn_mem_writer_as_str(&w);

Reference Files

For complete API documentation with full function signatures:

• references/index.md - Comprehensive API reference (auto-generated from sp.h upstream)
• include/sp.h - The actual single-header library source (authoritative)
• include/sp/*.h - Extra module headers (sp_math, sp_elf, sp_msvc, sp_prompt, sp_cli, sp_glob, sp_http, sp_macho, sp_asset, sp_test); include them with their own SP_*_IMPLEMENTATION macro

Examples

Example code demonstrating sp.h usage:

File	Description
references/example/msvc.c	MSVC compiler specific examples
references/example/cli/palette.c	Terminal color palette demo
references/example/cli/prompt.c	Interactive CLI prompt example
references/example/freestanding/embed.c	Embedded usage example

Practical Tips & Pitfalls

SP_IMPLEMENTATION 的正确使用

sp.h 是单头文件库，需要在一个且仅一个 C 文件中定义 SP_IMPLEMENTATION 宏：

// 在 main.c 中：
#define SP_IMPLEMENTATION
#include "sp.h"

// 在其他文件中只需包含头文件：
#include "sp.h"

错误现象：多个 .o 文件中出现重复定义的链接错误。

Android/Termux 平台适配

在 Android/Termux 环境中，某些 POSIX 函数不可用：

• posix_spawn_file_actions_addchdir_np 在 Android 上缺失 解决方案：在编译时添加 -DSP_PS_DISABLE 禁用进程支持模块：

CFLAGS += -DSP_PS_DISABLE

API 名称的常见错误

• sp_str_eq → 正确：sp_str_equal
• sp_os_read_entire_file → 正确：sp_io_read_file
• sp_dyn_array(T) / sp_dyn_array_push / sp_dyn_array_for → 正确：sp_da(T) / sp_da_push / sp_da_for
• sp_atomic_s32_get/set / sp_atomic_ptr_get/set → 正确：sp_atomic_s32_load/store / sp_atomic_ptr_load/store（需传内存序 SP_ATOMIC_RELAXED 等）
• sp_os_tty_enter_raw / sp_os_tty_restore / sp_os_print → 正确：sp_tty_set_mode / sp_tty_restore / sp_io_write_str(sp_io_get_std_out(), ...)
• sp_env_set(name, value) → 正确：sp_env_insert(&env, name, value)（先 sp_env_capture 获取 env）
• sp_str_map / sp_str_reduce → 已移除（"str: kill fake functional shit"）

字符串结构成员

sp_str_t 结构使用 .data 成员，而不是 .ptr：

// ❌ 错误
c8 ch = str.ptr[i];

// ✅ 正确
c8 ch = str.data[i];

零初始化注意事项

sp_zero 不能用于全局变量赋值（它不是编译时常量表达式）：

// ❌ 错误（可能在某些编译器上不通过）
editor_t E = sp_zero;

// ✅ 正确方式：显式初始化或使用 sp_mem_zero
editor_t E;
sp_mem_zero(&E, sizeof(E));

注意：sp_zero 在局部变量和 sp_alloc + sp_mem_zero 组合使用是安全的。

字符处理头文件

使用 isalpha、isdigit 等函数时需要包含 <ctype.h>：

#include <ctype.h>  // 必须包含

文件读写 API

文件操作应使用 sp_io_* 系列函数：

• 读取：sp_err_t err = sp_io_read_file(mem, path, &content);（注意第三个参数是输出指针）
• 写入：使用 sp_io_file_writer_from_path() + sp_io_write_str() + sp_io_file_writer_close()

格式化参数必须包裹类型宏

sp.h 的格式字符串使用 {} 占位，参数必须用 sp_fmt_* 宏包裹（这是类型安全的核心）：

// ❌ 错误：裸参数，编译器无法推断类型
sp_log("Value: {}", x);

// ✅ 正确：用 sp_fmt_* 宏包裹，明确类型
sp_log("Value: {}", sp_fmt_int(x));
sp_log("Name: {}, Age: {}", sp_fmt_str(name), sp_fmt_uint(age));

// sp_fmt() 返回 sp_str_r（Result 类型），取字符串要用 .value
sp_str_t s = sp_fmt(mem, "{}", sp_fmt_int(x)).value;

可用的包裹宏：sp_fmt_int / sp_fmt_uint / sp_fmt_float / sp_fmt_str / sp_fmt_cstr / sp_fmt_char / sp_fmt_ptr，以及颜色/样式宏 sp_fmt_red() / sp_fmt_cyan() / sp_fmt_bold() / sp_fmt_italic() 等。

Common Mistakes

// ❌ 错误: 使用C字符串 + printf
const char* name = "Alice";
printf("Hello %s\n", name);

// ✅ 正确: 使用sp_str_t + sp_log（参数用 sp_fmt_str 包裹）
sp_str_t name = sp_str_lit("Alice");
sp_log("Hello {}", sp_fmt_str(name));

// ❌ 错误: 手动计算字符串长度
if (strlen(str) > 0) { ... }

// ✅ 正确: 使用sp.h的API
if (!sp_str_empty(str)) { ... }

// ❌ 错误: 裸malloc
int* arr = malloc(sizeof(int) * 10);

// ✅ 正确: 使用sp_alloc (需要 sp_mem_t 句柄)
int* arr = sp_alloc(mem, sizeof(int) * 10);

// ❌ 错误: 手动for循环遍历动态数组
for (u32 i = 0; i < sp_da_size(arr); i++) { ... }

// ✅ 正确: 使用遍历宏
sp_da_for(arr, i) { ... }

// ❌ 错误: 格式化参数不包裹类型宏（裸参数）
sp_log("Value: {}", name);

// ✅ 正确: 用小写 sp_log，参数用 sp_fmt_* 宏包裹
sp_log("Value: {}", sp_fmt_str(name));

Checklist

在提交代码前，确认：

• 使用 sp_zero 或 sp_mem_zero() 初始化结构体
• 使用 sp_str_t 而不是 const char*
• 使用 sp_alloc(mem, size) 而不是 malloc() — 注意 mem 参数
• 使用 sp_log() / sp_print() 而不是 printf()
• 使用 sp_str_empty() 而不是检查 len > 0
• Switch 语句处理所有枚举值，default 用 SP_UNREACHABLE_CASE()
• 使用 sp_da_for() 或 sp_carr_for() 遍历数组
• 字符串比较使用 sp_str_equal() 而不是 strcmp()
• 格式化字符串参数用 sp_fmt_int / sp_fmt_str 等宏包裹（类型安全，裸参数编译不过）
• 动态数组类型使用 sp_da(T) 而非 sp_dyn_array(T)

Finding APIs

When looking for a specific function:

1. Check the namespace table above
2. Search references/index.md for the pattern
3. Search include/sp.h for the exact function/macro definition (authoritative)
4. All public APIs are marked with SP_API in the source