atoi函数详解及模拟实现

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atoi函数详解及模拟实现

函数详解

atoi函数包含在头文件 <stdlib.h>

int atoi(const char* str);

atoi将字符串str中的数字字符解释成整数以int类型的值返回。

举个例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    printf("%d\n", atoi("123abc"));
    return 0;
}

打印结果是：

说到这，我们会想如果传入的字符串是类似"abc123ff567"这样的又该打印什么呢？是123还是123567,还是其他的。

答案是0。

接下来我们介绍一下atoi函数使用的一些注意事项和规则：

• 如果传入的是NULL，会直接报错。

• 如果是空字符串，直接返回0。

• 如果转换后的值超出 int 的可表示值范围，则会导致未定义的行为。

​ 头文件 <limits.h> 内规定了int类型的最大值

除此之外，

atoi函数会先自动跳过所有空白字符，直到找到第一个非空字符，根据第一个非空字符，有如下规则：

• 为数字字符，则继续寻找后面连续的数字字符，直到找到非数字字符，转换之前的数字字符
• 为非数字字符，返回0。不过有特殊情况，如果第一个非空字符为’+‘或’-‘且后面的一位是数字字符，那么’+‘、’-'号作为后面连续数字字符转换后的符号，然后转换数字字符，直到找到非数字字符。例如" +123ggg"转换后为123（省略+号）、" -342opp"转换后为-342

我们看几组例子：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
    printf("%d\n", atoi(""));//空字符串
    printf("%d\n", atoi("a123"));//首非空字符不为数字字符
    printf("%d\n", atoi(" +-123end"));//首非空字符为'+',但是它后面一个字符不是数字字符
    printf("%d\n", atoi(" - 123end"));//首非空字符为'-'，但是它后面一个字符不是数字字符
    printf("%d\n", atoi(" +12345678900"));//未定义的行为，返回值不是我们想要的
    printf("%d\n", atoi(" -12345678900"));//未定义的行为，返回值不是我们想要的
    printf("%d\n", atoi("   +123end"));//首非空字符为'+'且后面一个字符是数字字符
    printf("%d\n", atoi("  -12 3end"));//注意中间的空白字符不会跳过
    return 0;
}

打印结果为：

模拟实现

//我们将转换后超出int范围情况的返回值设置为0，以此表示未定义行为。
#include <limits.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>

int my_atoi(const char* str)
{
    assert(str);//NULL情况
    long long ret = 0;
    int flag = 1;//标识符号
    while (isspace(*str))//跳过空白字符
    {
        str++;
    }
    if (*str == '\0')//判断为空字符串则返回0
        return 0;

    while (*str != '\0')
    {
        //第一个非空字符不为数字字符的特殊情况
        if (*str == '-' && isdigit(*(str + 1)))
        {
            flag = -1;
            str++;
        }
        else if (*str == '+' && isdigit(*(str + 1)))
        {
            flag = 1;
            str++;
        }
        //非空字符不为数字字符且不满足特殊情况
        else if (!isdigit(*str))
        {
            return 0;
        }
        //找到数字字符开始转换
        else
        {
            while (isdigit(*str))
            {
                ret = ret * 10 + (*str - '0');
                if (ret > INT_MAX || ret < INT_MIN)
                    return 0;
                str++;
            }
            ret = ret * flag;
            return (int)ret;
        }
    }
}


int main()
{
    printf("%d\n", my_atoi(""));
    printf("%d\n", my_atoi("a123"));
    printf("%d\n", my_atoi(" +-123end"));
    printf("%d\n", my_atoi(" - 123end"));
    printf("%d\n", my_atoi(" +12345678900"));
    printf("%d\n", my_atoi(" -12345678900"));
    printf("%d\n", my_atoi("   +123end"));
    printf("%d\n", my_atoi("  -12 3end"));
    return 0;
}

测试结果是：

为了方便观看，把模拟实现的函数单独拿出来。

int my_atoi(const char* str)
{
    assert(str);
    long long ret = 0;
    int flag = 1;
    while (isspace(*str))
    {
        str++;
    }
    if (*str == '\0')
        return 0;

    while (*str != '\0')
    {
        if (*str == '-' && isdigit(*(str + 1)))
        {
            flag = -1;
            str++;
        }
        else if (*str == '+' && isdigit(*(str + 1)))
        {
            flag = 1;
            str++;
        }
        else if (!isdigit(*str))
        {
            return 0;
        }
        else
        {
            while (isdigit(*str))
            {
                ret = ret * 10 + (*str - '0');
                if (ret > INT_MAX || ret < INT_MIN)
                    return 0;
                str++;
            }
            ret = ret * flag;
            return (int)ret;
        }
    }
}

以上就是对于atoi函数的全部介绍了。