C語言中atoi函數模擬實現詳析

2022-10-18 14:00:30

一、atoi函數是什麼？

int atoi ( const char * str );

功能：將字串轉換為整數。

解析C字串str，將其內容解釋為一個整數，該整數作為int值返回。

該函數首先丟棄儘可能多的空白字元，直到找到第一個非空白字元。然後，從這個字元開始，取一個可選的初始加號或減號，後面跟著儘可能多的數位，並將它們解釋為一個數值。例：" -123456" 轉換為 -123456

字串可以在構成整數的字元之後包含其他字元，這些字元將被忽略，並且對該函數的行為沒有影響。例：" 123abc456" 轉換為 123，雖然最終的輸出結果是一個整數，但這屬於非法轉換

如果str中的第一個非空白字元序列不是有效的整數，或者由於str為空或只包含空白字元而不存在這樣的序列，則不執行轉換。例：“abc” " abc" “” 為非法轉換，最終會輸出整數0。

字串	整數	合法性
" 123456"	123456	合法
“-123456”	-123456	合法
“123abc456”	123	非法
“abc”	0	非法
“”	0	非法
“2222222222”	任意值	非法

注：當轉換的值超出int可表示值的範圍時會發生什麼，沒有標準規範。

例：在VS2013編譯環境下輸出的數值

二、atoi函數模擬實現

#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include <ctype.h>

//通過列舉設定兩種狀態，分別代表字串轉換的合法性
enum Status
{
	VALID,  //合法
	INVALID  //非法
};

enum Status status = INVALID; //定義全域性變數 status 為 INVALID，若轉換合法，則將 status 變為 VALID，若非法則不變

int my_atoi(const char* str)
{
	if (str == NULL)  //字串為空
	{
		return 0;
	}
	if (*str == '')  //空白字元
	{
		return 0;
	}
	while (isspace(*str))  //字串前面有多餘的空格，則一直往後移尋找符號或數位
	{
		str++;
	}
	int flag = 0;  //flag 標誌數位的正負
	if (*str == '+')
	{
		flag = 1;
		str++;
	}
	else if (*str == '-')
	{
		flag = -1;
		str++;
	}
	long long ret = 0;
	while (isdigit(*str))
	{
		ret = ret * 10 + flag*(*str - '0');
		if (ret<INT_MIN || ret>INT_MAX)  //判斷轉換後的數位是否越界
		{
			return 0;
		}
		str++;
	}
	if (*str == '')  //若字串遍歷完就走這一步，也就意味著該字串的轉換為合法的
	{
		status = VALID;
		return (int)ret;
	}
	else  //非法轉換
	{
		return (int)ret;
	}
}

int main()
{
	//int ret = my_atoi("-123");
	int ret = my_atoi("  -2222222222");
	if (status == VALID)
	{
		printf("合法的轉換：%dn", ret);
	}
	else
		printf("轉換不合法！返回值為：%dn",ret);
	return 0;
}

總結

基本上該函數的模擬實現要注意的細節都在上面的程式碼註釋裡。

還要再解釋的是為什麼要將返回值定義成 long long 長整型，而不是stoi函數的返回值 int 型呢？

這是因為在計算求和的時候萬一出現越界，由於之前將返回值定義為 int 型，這時就會將已經越界的數位強制轉換為非越界的數位，那麼就會導致錯誤的輸出結果和錯誤的合法性判斷。

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C語言中atoi函數模擬實現詳析

目錄

一、atoi函數是什麼？

二、atoi函數模擬實現

總結

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