C语言实现将字符串转换成整数

目录

• 准备工作
• 1.NULL指针
• 2.空字符串
• 3.空格
• 4.正负号
• 5.非法字符
• 6.越界
• 测试
• 总结

这是一个很有意思的问题。请不要把这个问题想的太简单了，考虑问题时应该尽可能的全面一些。请先思考并且实现这个函数，再来看讲解。

分析一下：函数名是StrToInt，那么可以这么调用：

int ret = StrToInt("1234");
printf("%d\n", ret);

如果你写的程序能够正确输出1234，然后就觉得这道题就这样了，那么考虑的就不够全面。有没有一种可能：

1.传参时传了NULL指针。

2.传入空字符串。

3.字符串前面有空格，如：" 1234"。

4.有正负号，如：“-1234”。

5.有非法字符，如：“1234abcd”。

6.数字太大了，超出了int的存储范围，如：“1111111111111111111111111111111111111”。

下面我们一个一个解决。

准备工作

由于有可能出现非法字符，或者空字符串等，会有一些情况的转换是非法的。所以，定义一个全局性质的枚举类型来检验转换是否合法：

enum State
{
    VALID,
    INVALID
}s = INVALID;

默认的情况是非法的，只有转换成功才会把s的值置为VALID。

先把函数的框架撘出来：

int StrToInt(const char* str)
{

​​​​​​​}

接下来开始解决以下问题：

1.NULL指针

NULL指针是不能解引用的！所以最好断言一下。

int StrToInt(const char* str)
{
	// 如果str是NULL，不能对其解引用
	assert(str);

	return ret;
}

2.空字符串

如果一上来就遇到了’\0’，那么就是空字符串。

int StrToInt(const char* str)
{
	// 如果str是NULL，不能对其解引用
	assert(str);

	// 空字符串
	if (*str == '\0')
	{
		return 0;
	}
}

3.空格

接下来，有可能会遇到空格，使用isspace函数来判断，把空格跳过去。

int StrToInt(const char* str)
{
	// 如果str是NULL，不能对其解引用
	assert(str);

	// 空字符串
	if (*str == '\0')
	{
		return 0;
	}
	// 空格
	while (isspace(*str))
	{
		++str;
	}
}

4.正负号

接下来有可能遇到正负号，用一个flag来保存。

int StrToInt(const char* str)
{
	// 如果str是NULL，不能对其解引用
	assert(str);

	// 空字符串
	if (*str == '\0')
	{
		return 0;
	}
	// 空格
	while (isspace(*str))
	{
		++str;
	}
	// 正负号
	int flag = 1;
	if (*str == '+')
	{
		flag = 1;
		++str;
	}
	else if (*str == '-')
	{
		flag = -1;
		++str;
	}
}

5.非法字符

下面开始处理数字。但是，有可能会遇到非法字符，所以要先判断一下。

int StrToInt(const char* str)
{
	// 如果str是NULL，不能对其解引用
	assert(str);

	// 空字符串
	if (*str == '\0')
	{
		return 0;
	}
	// 空格
	while (isspace(*str))
	{
		++str;
	}
	// 正负号
	int flag = 1;
	if (*str == '+')
	{
		flag = 1;
		++str;
	}
	else if (*str == '-')
	{
		flag = -1;
		++str;
	}

	// 处理数字
	while (*str)
	{
		if (isdigit(*str))
		{

		}
		else
		{
			return ret;
		}
	}
}

如何处理合法的数字呢？假设是1234，我们可以先定义一个ret，初始化成0。先拿到1，0*10+1，就得到了1。接着拿到2，1*10+2，就得到了12。再拿到3，12*10+3，就得到了123。最后拿到4，123*10+4，就得到了1234。以此类推。

每次ret = ret*10 + 拿到的数字就行了。但是“拿到的数字”是什么呢？就是*str-'0'。想象一下，'1'-'0'就是数字1，'6'-'0'就是数字6。两个字符相减就是对应的ASCII码相减。不过，拿到的数字得乘上flag再加上去，因为有可能是负数。

int StrToInt(const char* str)
{
	// 如果str是NULL，不能对其解引用
	assert(str);

	// 空字符串
	if (*str == '\0')
	{
		return 0;
	}
	// 空格
	while (isspace(*str))
	{
		++str;
	}
	// 正负号
	int flag = 1;
	if (*str == '+')
	{
		flag = 1;
		++str;
	}
	else if (*str == '-')
	{
		flag = -1;
		++str;
	}

	// 处理数字
	int ret = 0;
	while (*str)
	{
		if (isdigit(*str))
		{
			ret = ret * 10 + flag * (*str - '0');
			++str;
		}
		else
		{
			return ret;
		}
	}

	s = VALID;
	return (int)ret;
}

6.越界

这就完了吗？还有一种情况，假设传入的数字过大或过小，导致超出了int的存储范围，此时的转换也是非法的。判断方法，就是用更大的类型，如long long来存储，如果超出了int的存储范围（ret>INT_MAX || ret

int StrToInt(const char* str)
{
	// 如果str是NULL，不能对其解引用
	assert(str);

	// 空字符串
	if (*str == '\0')
	{
		return 0;
	}
	// 空格
	while (isspace(*str))
	{
		++str;
	}
	// 正负号
	int flag = 1;
	if (*str == '+')
	{
		flag = 1;
		++str;
	}
	else if (*str == '-')
	{
		flag = -1;
		++str;
	}

	// 处理数字
	long long ret = 0;
	while (*str)
	{
		if (isdigit(*str))
		{
			ret = ret * 10 + flag * (*str - '0');
			// 判断有没有超过int的存储范围
			if (ret > INT_MAX || ret < INT_MIN)
			{
				return (int)ret;
			}
			else
			{
				++str;
			}
		}
		else
		{
			return (int)ret;
		}
	} // end of while

	s = VALID;
	return (int)ret;
}

最后如果转换成功，就把s置成VALID，再返回ret即可。注意ret是long long类型，但是返回类型是int，所以需要强制类型转换。

测试

完整的测试代码如下：

#include 
#include 
#include 
#include 

enum State
{
	VALID,
	INVALID
}s = INVALID;

int StrToInt(const char* str)
{
	// 如果str是NULL，不能对其解引用
	assert(str);

	// 空字符串
	if (*str == '\0')
	{
		return 0;
	}
	// 空格
	while (isspace(*str))
	{
		++str;
	}
	// 正负号
	int flag = 1;
	if (*str == '+')
	{
		flag = 1;
		++str;
	}
	else if (*str == '-')
	{
		flag = -1;
		++str;
	}

	// 处理数字
	long long ret = 0;
	while (*str)
	{
		if (isdigit(*str))
		{
			ret = ret * 10 + flag * (*str - '0');
			// 判断有没有超过int的存储范围
			if (ret > INT_MAX || ret < INT_MIN)
			{
				return (int)ret;
			}
			else
			{
				++str;
			}
		}
		else
		{
			return (int)ret;
		}
	} // end of while

	s = VALID;
	return (int)ret;
}

int main()
{
	int ret = StrToInt("      -1234");
	if (s == VALID)
	{
		printf("转换成功：%d\n", ret);
	}
	else
	{
		printf("转换失败：%d\n", ret);
	}

	return 0;
}

输出结果：

总结

1.每次把旧的数乘10再加上一个数字，就能在这个数后面续上这个数字。如123*10+4=1234，就在123后面续上了4。

2.字符相减，本质是ASCII码相减。

3.考虑问题时，应该全面考虑，不要漏掉一些情况。

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