【C语言】:atoi函数的使用及其模拟实现

简介: 【C语言】:atoi函数的使用及其模拟实现

一,atoi函数的介绍

1.函数功能

字符串转换为整数

2.函数介绍

(1)函数原型:

int atoi (const char * str);

(2)函数参数

  • const – 保证在函数运行的过程中,str指向的字符串不被改变,是一种保护措施。
  • str – 指针变量,指向的是需要转换字符串的首地址

(3)返回值

若转换成功,函数则返回转换后的整数;若转换失败,则返回0。

3.函数的使用

atoi为库函数,使用时要包含头文件<stdlib.h>,使用时的大致情况和输出结果如下:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
  //情况1
  //char* str = "1234";
  
  //int num = atoi(str);
  //printf("%d\n", num);//1234
  //情况2:含前导空格
  //char* str = "  1234";
  //int num = atoi(str);
  //printf("%d\n", num);//1234
  //情况3:含正负号
  //char* str = "  -1234";
  //int num = atoi(str);
  //printf("%d\n", num);//-1234
  //情况4:含字母
  //char* str = "   asd1234";
  //int num = atoi(str);
  //printf("%d\n", num);//0
  
  //char* str = "   1234asd";
  //int num = atoi(str);
  //printf("%d\n", num);//1234
  
  //情况5:正负号后的第一个位置是空格
  //char* str = "   + 1234";
  //int num = atoi(str);
  //printf("%d\n", num);//0
  return 0;
}

二,atoi函数的模拟实现

我们想要模拟实现一个函数,首先需要知道这个函数的算法。

1. atoi函数的算法如下:

  1. 读入字符串并丢弃无用的前导空格。
  2. 检查下一个字符(假设还未到字符末尾)为正还是负号,读取该字符(如果有)。 确定最终结果是负数还是正数。 如果两者都不存在,则假定结果为正。如果正负号的下一个字符为空格,则结果返回0。
  3. 读入下一个字符,直到到达下一个非数字字符或到达输入的结尾。字符串的其余部分将被忽略。(除了前导空格外,中间遇到任何非数字字符,都会停止转换)。
  4. 将前面步骤读入的这些数字转换为整数(即,“123” -> 123, “0032” -> 32)。如果没有读入数字,则整数为 0 。必要时更改符号(从步骤 2 开始)。
  5. 如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [−231 , 231 − 1] ,需要截断这个整数,使其保持在这个范围内。具体来说,小于 −231 的整数应该被固定为 −231 ,大于 231 − 1 的整数应该被固定为 231 − 1 。
  6. 返回整数作为最终结果。

2. 数字字符转化为数字的方法:ch-‘0’

数字字符’0’~'9’的ASCII值为48 ~57。

例如’0’:它是48,我们想获得0,通过’0’-‘0’=48-48=0。

例如’5’:它是53,我们想获得5,通过’5’-‘0’=53-48=5。

3.模拟实现

#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
int my_atoi(const char* str)
{
  assert(str);
  if (*str == '\0')
    return 0;
  //跳过前导空格
  while (isspace(*str))
  {
    str++;
  }
  int flag = 1;//判断正负号,默认为正号
  if (*str == '+')
  {
    flag = 1;
      str++;
  }
  else if (*str == '-')
  {
    flag = -1;
    str++;
  }
  long long ret = 0;
  while (*str != '\0')
  {
    if (isdigit(*str))
    {
      ret = ret * 10 + (*str - '0') * flag;
      //判断要转换的数有没有超过整型的最大值,或是 低于整型最小值
      if (ret > INT_MAX)
        return INT_MAX;
      if (ret < INT_MIN)
        return INT_MIN;
    }
    else
    {
      return (int)ret;
    }
    str++;
  }
  return (int)ret;
}
int main()
{
  char* str = "  a1234";
  int ret = my_atoi(str);
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}
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