造轮子实现 atoi、itoa 函数


1. atoi 函数

1.1 函数简介

atoi 函数为 C 库函数之一，用于把字符串转换为对应的整形十进制数字。

  • 原型：int atoi (const char* str);
  • 所属头文件：
  • 功能：把 str 指向的字符串转换为对应的整形十进制数字。
  • 返回：转换得到的数值。

1.2 函数说明

  • 在原 atoi 函数中，如果字符串含非数字字符即非 ‘0’ - ‘9’ 字符，则把非数字字符前的子字符串进行整形转换并返回。但个人认为，如果字符串含非数字字符时，函数应抛出异常。
  • 字符串中的数字字符前可能存在空格，这时应把这些空格剔除。
  • 在进行转换前，需要对字符串进行符号判定，字符串可能使用 “+” 或 “-” 来表示数值的正负。

1.3 函数实现

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int atoi(const char* str)
{
    enum number
    {
        Positive,
        Negative,
    };

    // 剔除空格
    while (*str == ' ')
    {
        str++;
    }

    int num = 0;
    enum number flg = Positive;

    if (*str == '+')
    {
        str++;
    }
    else if (*str == '-')
    {
        flg = Negative;
        str++;
    }

    while (*str >= '0' && *str <= '9')
    {  
        if (Positive == flg)
        {
            num = num * 10 + (*str - '0');
        }
        else if (Negative == flg)
        {
            num = num * 10 - (*str - '0');
        }
        str++;
    }
   
    return num;
}

2. itoa 函数

2.1 函数简介

itoa 函数为非 C 库函数，在 Linux 下无定义，只在 window 下的 vs 库中有定义，是用于把整形十进制数转换为任意进制的数值并以字符串形式呈现。在 Linux 中建议使用 sprintf 函数进行整形向字符串转换。

  • 原型：int itoa (int num, char* str, int radix);
  • 功能：把 num 按 radix 进制进行转换，转换结果保存到 str 指向的内存中。
  • 返回：转换成功为 0，转换失败为 -1。

2.2 函数说明

  • 当需要转换的进制数大于 35 即超过最大进制限度（0 ~ 9、a ~ z）时，或小于 2 即最小进制限度时，或把负数转换为非十进制的负数时，应返回 -1 表示转换失败。

2.3 函数实现

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int itoa(int num, char* str, int radix)
{
    // 超出转换进制限度
    if ((radix > 35) || (radix < 2) || (num < 0 && radix != 10))
    {
        return -1;
    }
   
    // 当数值为 0 时，转换任何进制都为 0，直接进行赋值返回即可
    if (num == 0)
    {
        str[0] == '0';
        str[1] == '\0';
        return 0;
    }
   
    // 把转换结果倒置存放在内存中
    char* p = str;
    int src = num;
    num = src < 0 ? num * (-1) : num;
    while (num != 0)
    {
        if (num % radix < 10)
        {
            *p = num % radix + '0';
        }
        else
        {
            *p = num % radix - 10 + 'a';
        }

        num = num / radix ;
        p++;
    }
   
    if (src < 0)
    {
        *p = '-';
        p++;
    }

    // 添加结尾字符
    *p = '\0';
   
    // 字符串倒置
    for (char* left = str, *right = p - 1; left < right; left++, right--)
    {
        char tmp = *left;
        *left = *right;
        *right = tmp;
    }

    return 0;
}