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c语言 atoi 函数的功能和模拟实现

article 2024/10/23 3:31:40

1.atoi函数的功能

atoi函数功能是将数字字符串转换为整数；字符串"123456"被此函数转换成123456 atoi函数调用所用的头文件 #include<stdlib.h>

atoi函数的使用例子

代码如下

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
	char arr[100] = "123456";
	int ret = atoi(arr);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

2.模拟实现atoi

初步模拟实现atoi

可以把数字字符串转换成整数，首先不考虑正负号问题都为正

此方法适用于任何一个整数

代码如下分析如下

int my_atoi(const char* str)
{
	int n = 0;
	while (*str!='\0')
	{
		n = n * 10 + (*str - '0');//把字符串转换成整数
		str++;
	}
	return n;
}
int main()
{
	char arr[100] = "12345";
		int ret = my_atoi(arr);
		printf("%d\n", ret);
		return 0;
}

atoi函数具体实现考虑6种情况

1.空指针

2.空字符串

3. 空字符的空格

4. 非数字的字符

5. 溢出问题

6. 正负号问题

如何解决存在的6种情况：

1.空指针问题使用assert函数断言：

2.空字符串第一个元素是‘\0’,判断是否返回‘\0’,注意返回的是字符还是空字符串，存在非法转换和合法转换，利用，枚举解决，创建一个枚举类型初始化为非法，由于非法情况多，合法只有一种。其实将空字符转换为整数0是一种非法转换。

3.当遇到空字符串有空格时，可以直接跳过所在的内容，指针++指向下一个内容。

4. 非数字的字符："145ary23",直接返回145无需继续放下走，也是非法转换。

5.溢出问题是数字字符，当所得的N的值大于最大整型或小于最小整型，返回最大整型或最小整型，此问题也是非法转换。

6.正负号问题用变量flag记录，初始化为1，正数时为1，字符串中有‘-’时为-1，记录符号位。

函数使用来判断是否为空格，该函数参数若为空格则返回非0，参数若为非空格则返回0；所以我们用一个while循环并使用该函数就能轻松解决第三个问题；使用isspace函数需要包含

#include <ctype.h>

该函数用来判断是否是数字字符，若是数字字符'0'到'9'返回非0，若不是数字字符返回0；使用isdigit函数需要包含#include <ctype.h>

当是数字字符时，将其减去'0'即转换为数字，再继续判断下个字符，若是非数字字符则直接返回

代码如下

#include<stdio.h>
#include<ctype.h>
#include<limits.h>
#include<assert.h>
enum Status
{
	VALID,
	INVALID
}status = INVALID;//初始化为非法
int my_atoi(char* str)
{
	int flag = 1;//记录符号位
	//空指针
	assert(str);
	//空字符串问题
	if (*str == '\0')
	{
		return 0;
	}
	//空字符问题
	while (*str == ' ')
	{
		str++;
	}
	//正负号问题
	if (*str == '+') 
	{
		flag = 1;
		str++;
	}
	if (*str == '-')

	{
		flag = -1;
		str++;
	}
	long long n = 0;
	while (*str != '\0')
	{
		//不是数字字符问题
		if (isdigit(*str))
		{
			n = n * 10 + (*str + '0');
			//溢出问题
			if (n > INT_MAX)
			{
				return INT_MAX;
				break;
			}
			if (n < INT_MIN)
			{
				return INT_MIN;
				break;
			}
		}
		else
		{
			//不是数字字符直接跳出循环，status此时时无效的INVALID
			break;
		}
		str++;
	}
	if (*str == '\0')
	{
		status = VALID;
	}
	n *= flag;
	return (int)n;//强制类型转换int类型
}
int main()
{
	int n = 0;
	char* str = "-1234er56";
	n = my_atoi(str);
	//判断合法非法
	if (status == VALID)
	{
		printf("合法转换：n=%d\n", n);
	}
	else
	{
		printf("非法转换：n=%d\n", n);
	}
	return 0;
}

谢谢观看