字符串转换整数及整数转换字符串

1、字符串转换成整型数

C语言库函数：atoi  实现了此功能。

int atoi(const char *nptr);

函数说明: 参数nptr字符串，如果第一个非空格字符存在或者不是数字也不是正负号则返回零，否则开始做类型转换，之后检测到非数字(包括结束符 \0) 字符时停止转换，返回整型数。

 

相同功能实现代码如下：

/**
*    功能：str转int
*    注意：
*    1、字符串是否为空；
*    2、非法输入如何处理；
*    3、溢出判断；
*    4、输入字符串只有“+”或“-”号时；
*    5、如何转换：从字符串中输入一个个字符进行处理
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>

enum Status{ kValid = 0, kInValid };   //全局变量，标志字符串输入的状态：有效和无效
int g_nStatus = kInValid;
long long ConvertStrtoInt(const char *digit, bool minus);

int StrtoInt(const char *str)
{
    bool minus = false;        //标识字符串是否有“+”或“-”号
    long long num = 0;
    if(str != NULL && *str != '\0')
    {
        if(*str == '+')
            str++;
        else if(*str == '-')
        {
            minus = true;
            str++;
        }
        if(*str != '\0')     //字符串为非空字符时
        {
            num = ConvertStrtoInt(str,minus);
        }
    }
    return (int)num;
}

long long ConvertStrtoInt(const char *digit, bool minus)
{
    long long num = 0;
    while(*digit != '\0')
    {
        int flag = minus ? -1:1;
        if(*digit >= '0' && *digit <= '9')    //输入的字符应为数字，此时为有效输入
        {
            num = num*10 + flag*(*digit - '0');    //字符串转换为整型数，注意正负数区别；此处须减去'0'，否则按阿拉伯数字字符的ASCII码表示。
            if((!minus && num > 0x7FFFFFFF) 
                || (minus && num < (signed int)0x80000000))    //判断转换后的整型数是否溢出，注意正负数均要判断
            {
                num = 0;
                break;
            }
            digit++;
        }
        else
        {
            num = 0;            //输入的字符为非法字符时，为无效输入
            break;
        }
    }
    if(*digit == '\0')  
    {
        g_nStatus = kValid;    //当输入字符串的最后一个字符为NULL时，此时输入为有效，其余的情况均为无效
    }
    return num;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    char *str[] = {"20130220","-12345678","+98765432","+987654321","abcdefg","+"};
    char **pStr = str;
    int my_num = 0;
    int num = 0;
    for(int i = 0; i < 6; i++)
    {
        assert(pStr != NULL);
        printf("str[%d] = %s\t", i, *pStr);
        num = atoi(*pStr);
        printf("num[%d] = %d\t", i, num);
        my_num = StrtoInt(*pStr++);
        printf("my_num[%d] = %d\n",i, my_num);
    }
    system("pause");
    return 0;
}

实现结果截图如下，其中中间列为 atoi 函数实现结果：

 

2、整型数转字符串

常见实现函数为itoa，itoa是广泛应用的非标准C语言扩展函数。由于它不是标准C语言函数，所以不能在所有的编译器中使用。但是，大多数的编译器（如Windows上的）通常在<stdlib.h>头文件中包含这个函数。在<stdlib.h>中与之有相反功能的函数是atoi。

char *itoa(int value, char *string, int radix);

int value 被转换的整数，char *string 转换后储存的字符数组，int radix 转换进制数，如2,8,10,16 进制等。

 

一点点预备知识：

• 取模运算：A%B = A - (A/B)*B
• 除法取整：

1. 向上取整：向+∞方向取最接近精确值的整数。7/4=2,7/(-4)=-1,6/3=2,6/(-3)=-2
2. 向下取整：向-∞方向取最接近精确值的整数。7/4=1,7/(-4)=-2,6/3=2,6/(-3)=-2
3. 向零取整：向0方向取最接近精确值的整数。7/4=1,7/(-4)=-1,6/3=2,6/(-3)=-2, C/C++、Java采用此种取整方式，因为(-a)/b = -(a/b)方便程序设计。

因此，C/C++: 7%(-3)=1, Java: 7%(-3)=1, Python2.6: 7%(-3) = 7-(7/-3)*(-3) = -2（主要由于Python中除法采用向下取整）

整型数转字符串实现代码如下：

/**
*    功能：整数转字符串
*    注意：
*    1、十进制负数转十进制
*    2、十进制负数如何转其他进制
*    3、转换后逆序保存
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

/**
*    功能：整数转字符串
*    @param int var 输入的整数
*    @param int radix 转换进制 
*    @return char * 返回转换后的字符串地址
*/
char *my_iota(int var, int radix)
{
    static char local[33] = {0};    //考虑了32位二进制
    char *p = &local[32];
    static unsigned char table[] = "0123456789abcdef";

    bool sign = false;
    unsigned int tmp;
    if(radix < 2 && radix > 16)
    {
        *p = '\0';
        return p;
    }
    if(var < 0 && radix == 10)  //负整数转换十进制时，特殊处理
    {
        sign = true;
        var = -var;             
    }
    tmp = var;   //强制转化为无符号数,如var = -125 = 11111111 11111111 11111111 10000011,
                 //tmp = 11111111 11111111 11111111 10000011，此时首位1的含义已不同。

    *p-- = '\0';
    do{
        *p-- = table[tmp % radix]; 
        tmp /= radix;
    }while(tmp > 0);           //进制转换

    if(sign == true)           //负整数转换为十进制
    {
        *p-- = '-';
    }
    return p+1;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    char result[33];
    int pos_num = 126;
    int neg_num = -126;
    int radix = 0;

    printf("my_iota:\n");

    radix = 2;
    printf("pos_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",pos_num,radix,my_iota(pos_num,radix));
    printf("neg_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",neg_num,radix,my_iota(neg_num,radix));

    radix = 8;
    printf("pos_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",pos_num,radix,my_iota(pos_num,radix));
    printf("neg_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",neg_num,radix,my_iota(neg_num,radix));

    radix = 10;
    printf("pos_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",pos_num,radix,my_iota(pos_num,radix));
    printf("neg_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",neg_num,radix,my_iota(neg_num,radix));

    radix = 16;
    printf("pos_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",pos_num,radix,my_iota(pos_num,radix));
    printf("neg_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",neg_num,radix,my_iota(neg_num,radix));

    printf("itoa:\n");
    radix = 2;
    printf("pos_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",pos_num,radix,itoa(pos_num,result,radix));
    printf("neg_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",neg_num,radix,itoa(neg_num,result,radix));

    radix = 8;
    printf("pos_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",pos_num,radix,itoa(pos_num,result,radix));
    printf("neg_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",neg_num,radix,itoa(neg_num,result,radix));

    radix = 10;
    printf("pos_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",pos_num,radix,itoa(pos_num,result,radix));
    printf("neg_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",neg_num,radix,itoa(neg_num,result,radix));

    radix = 16;
    printf("pos_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",pos_num,radix,itoa(pos_num,result,radix));
    printf("neg_num: %d, radix: %d\t result: %s\n",neg_num,radix,itoa(neg_num,result,radix));

    system("pause");
    return 0;
}

实现结果截图如下：

 

参考：

[1] 何海涛 《剑指offer》

[2] http://blog.csdn.net/subfate/article/details/7975763

[3] http://www.jb.man.ac.uk/~slowe/cpp/itoa.html