C语言中atoi函数模拟实现详析

atoi函数功能是将数字字符串转换为整数,比如数字字符串"12345"被atoi转换为12345,数字字符串"-12345"被转换为-12345,下面这篇文章主要给大家介绍了关于C语言中atoi函数模拟实现的相关资料,需要的朋友可以参考下!

一、atoi函数是什么？

int atoi ( const char * str );

功能：将字符串转换为整数。

解析C字符串str，将其内容解释为一个整数，该整数作为int值返回。

该函数首先丢弃尽可能多的空白字符，直到找到第一个非空白字符。然后，从这个字符开始，取一个可选的初始加号或减号，后面跟着尽可能多的数字，并将它们解释为一个数值。 例：" -123456" 转换为 -123456

字符串可以在构成整数的字符之后包含其他字符，这些字符将被忽略，并且对该函数的行为没有影响。例：" 123abc456" 转换为 123，虽然最终的输出结果是一个整数，但这属于非法转换

如果str中的第一个非空白字符序列不是有效的整数，或者由于str为空或只包含空白字符而不存在这样的序列，则不执行转换。例：“abc” " abc" “” 为非法转换，最终会输出整数0。

注：当转换的值超出int可表示值的范围时会发生什么，没有标准规范。

例：在VS2013编译环境下输出的数值

二、atoi函数模拟实现

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

//通过枚举设置两种状态，分别代表字符串转换的合法性
enum Status
{
	VALID,  //合法
	INVALID  //非法
};

enum Status status = INVALID; //定义全局变量 status 为 INVALID，若转换合法，则将 status 变为 VALID，若非法则不变

int my_atoi(const char* str)
{
	if (str == NULL)  //字符串为空
	{
		return 0;
	}
	if (*str == '\0')  //空白字符
	{
		return 0;
	}
	while (isspace(*str))  //字符串前面有多余的空格，则一直往后移寻找符号或数字
	{
		str++;
	}
	int flag = 0;  //flag 标志数字的正负
	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)  //判断转换后的数字是否越界
		{
			return 0;
		}
		str++;
	}
	if (*str == '\0')  //若字符串遍历完就走这一步，也就意味着该字符串的转换为合法的
	{
		status = VALID;
		return (int)ret;
	}
	else  //非法转换
	{
		return (int)ret;
	}
}

int main()
{
	//int ret = my_atoi("-123");
	int ret = my_atoi("  -2222222222");
	if (status == VALID)
	{
		printf("合法的转换：%d\n", ret);
	}
	else
		printf("转换不合法！返回值为：%d\n",ret);
	return 0;
}

总结

基本上该函数的模拟实现要注意的细节都在上面的代码注释里。

还要再解释的是为什么要将返回值定义成 long long 长整型，而不是stoi函数的返回值 int 型呢？

这是因为在计算求和的时候万一出现越界，由于之前将返回值定义为 int 型，这时就会将已经越界的数字强制转换为非越界的数字，那么就会导致错误的输出结果和错误的合法性判断。