将数值转换为字符串的函数

在 C++ 中，itoa 和 sprintf 是用于将数值转换为字符串的经典函数。然而，它们有一定的局限性或者安全性问题，现代 C++ 更倾向于使用标准库的解决方案，如 std::to_string 和 std::stringstream，来代替这些函数。

可以看看这篇博客 streamstring类介绍

1. itoa 的替代

itoa 是一种将整数转换为字符串的函数，但它不是标准 C 或 C++ 函数（属于一些特定实现的扩展，例如 Windows 上的 MSVC）。

示例：itoa 的用法

#include <iostream>
#include <cstdlib> // 包含 itoa 的头文件

int main() {
    int num = 123;
    char buffer[10];
    itoa(num, buffer, 10); // 将 num 转换为字符串，10 表示十进制
    std::cout << buffer << std::endl; // 输出: 123
    return 0;
}

输出如下：

问题：

• 非标准：itoa 不在 C++ 标准中，跨平台使用会有兼容性问题。

• 安全问题：需要手动分配缓冲区，容易引发溢出等问题。

替代方案：std::to_string

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    int num = 123;
    std::string result = std::to_string(num); // 转换为字符串
    std::cout << result << std::endl; // 输出: 123
    return 0;
}

输出如下：

优点：

• 跨平台，标准化。

• 不需要手动分配缓冲区，安全可靠

插句题外话

std::to_string 是 C++ 标准库中的一个函数，用于将基本类型的数值转换为字符串。它是简单、直接的数值到字符串转换工具。

头文件

#include <string>

函数定义

std::string to_string(int value);
std::string to_string(long value);
std::string to_string(long long value);
std::string to_string(unsigned value);
std::string to_string(unsigned long value);
std::string to_string(unsigned long long value);
std::string to_string(float value);
std::string to_string(double value);
std::string to_string(long double value);

• 参数：可以是整型或浮点型变量。

• 返回值：返回一个表示数值的 std::string 类型的字符串。

2. sprintf 的替代

sprintf 是 C 的一个函数，用于将格式化数据写入字符数组，功能强大，但存在一些问题。

示例：sprintf 的用法

#include <iostream>
#include <cstdio> // 包含 sprintf 的头文件

int main() {
    int num = 123;
    char buffer[50];
    sprintf(buffer, "Number: %d", num); // 将格式化字符串写入 buffer
    std::cout << buffer << std::endl; // 输出: Number: 123
    return 0;
}

输出如下：

问题：

• 缓冲区管理：需要手动分配缓冲区，容易引发缓冲区溢出。

• 效率问题：在某些场景下不如 C++ 的现代方法高效。

替代方案 1：std::to_string

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    int num = 123;
    std::string result = "Number: " + std::to_string(num); // 简单拼接
    std::cout << result << std::endl; // 输出: Number: 123
    return 0;
}

输出如下：

替代方案 2：std::stringstream

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>

int main() {
    int num = 123;
    std::stringstream ss;
    ss << "Number: " << num; // 使用字符串流拼接
    std::string result = ss.str(); // 获取拼接后的字符串
    std::cout << result << std::endl; // 输出: Number: 123
    return 0;
}

输出如下：

优点：

• 无需手动分配缓冲区。

• 类型安全：std::stringstream 能处理不同类型的数据，且更安全。

对比总结

选择建议

1. 简单数值到字符串：优先使用 std::to_string。

2. 复杂数据拼接：优先使用 std::stringstream。

3. 需要复杂格式化：在现代 C++ 中，推荐使用 std::format（C++20 新增），取代 sprintf。

比如：

#include <iostream>
#include <format> // C++20 格式化库

int main() {
    int num = 123;
    std::string result = std::format("Number: {}", num);
    std::cout << result << std::endl; // 输出: Number: 123
    return 0;
}