C++: string to double

1. atof vs. stod

from https://blog.csdn.net/guotianqing/article/details/110204759

背景

程序需要从文件中读取double精度的数据。

随着程序的更新,文件也会更新。但有时候,更新了文件,却忘记更新程序,这时启动程序时,就会coredump。

gdb coredump也很容易看出问题,但不能一出问题就让程序crash啊。

于是加了try来catch异常,但是无果,还是dump,于是查了一下,发现了atof的问题。

stod vs atof

atof是c代码里的库函数,用于把字符串转换为double精度的数字,原型如下:

#include
double atof (const char* str);
返回值:

正常时,该函数返回double精度的浮点数
如果不能进行有效地转换,返回0.0
如果转换的数值超出了double可以表示的范围,该函数会产生未定义的行为
正常的情况都不用说了,这不正常的情况,似乎也太不正常了。

所以使用它时,要注意处理后两种情况,看看到底是正常的0,还是无效的输入。

未定义的行为,相信C++程序员早已不陌生了,直接认怂就好。

注意,strtod跟它差不多,有一点好的,是第三种情况,它会返回正的/负的HUGE_VAL,并设置errno为ERANGE。

stod是标准c++库函数,在c++11中得到了支持,它把参数指定的字符串转换为double精度的浮点数。

单看上面一句话,是不是就得秒杀atof了。

原型如下:

#include

double stod (const string&  str, size_t* idx = 0);
double stod (const wstring& str, size_t* idx = 0);

其中,idx不是空指针时,该函数还将idx的值设置为数字后str中第一个字符的位置。

返回值:

正常返回double精度浮点数
不能执行转换时,抛出异常invalid_argument
超出double所能表示的范围时,抛出异常out_of_range
无效的idx会导致未定义的行为,一般默认就好
这里提一下,该函数底层使用 strtod 执行转换。

所以,它对于不能够进行有效转换的情况,都会抛出异常,我们try一下就catch住了。

它的兄弟有:std::stof(转换为float单精度), std::stold(转换为long double长双精度),stoi,stol,stoll,stoul,stoull, from_chars(c++17,转换字符序列)。

对于空字符串

这里有一个问题需要注意,就是当输入的参数字符串为空时,两个函数返回的结果并不相同。

如果希望的是,当字符串为空时,返回0,那么atof可以完美达到需求。

如果希望字符串空时,抛出异常,则stod就是这样做的,因为空白的字符串不能进行转换。

它们对应于两种不同的需求,如果认为输入的字符串为空时需要介入处理,使用stod仍然是最佳选择,而如果认为返回0就ok了,那么当使用stod时就要进行处理前的判断了。

测试代码如下:

#include 
#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    try
    {
        string num;
        // num = "-23435";
        
        auto a = atof(num.c_str());
        cout << "atof: " << a << endl;
    
        auto d = stod(num);
        cout << "stod: " << d << endl;
    }
    catch(const exception& e)
    {
        cout << "ex: " << e.what() << endl;
    }

    return 0;
}


执行结果如下:

% ./a.out 
atof: 0
ex: stod

小结

如果符合以下情况:

支持c++11编译
能够处理异常
c++新手,不知道用哪个好
那就使用stod系列函数吧,否则就使用atof。
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原文链接:https://blog.csdn.net/guotianqing/article/details/110204759

 

C++ Convert String to Double Speed

from: https://tinodidriksen.com/2011/05/cpp-convert-string-to-double-speed/

(There is also a string-to-int performance test.)

A performance benchmark of which method is faster of converting an std::string to a double. The goal is ending up with a double of the value represented in an std::string.

The tested methods are:

  • a hand-written naive loop
  • atof()
  • strtod()
  • sscanf()
  • boost::lexical_cast()
  • boost::spirit::qi::parse()
  • std::stringstream
  • std::stringstream, reusing the object

Source for the test is at speed-string-to-double.cpp with cycle.h.

The compilers are Microsoft Visual C++ 2010 with _SECURE_SCL disabled, GNU g++ 4.6.0, and LLVM clang++ from Arch.


Tests were run for converting 100000 string containing doubles in the range +/- 99999.99999. The result for the naive loop and atof() are set as the baseline 100% and the other numbers is time spent relative to those. The naive loop (--> a direct numerical  accumulation char by char) wins by a large margin, but Boost.Spirit is the fastest correct implementation.

Windows: MSVC++ 2010

  • Compiler: MSVC++ 2010 _SECURE_SCL=0
  • Arch: Windows 7 64 bit, 1.60GHz Core i7 Q720, 8 GiB RAM
VC++ 2010 Ticks Relative to naive Relative to atof()
naive 4366220 1.00 0.05
atof() 82732774 18.95 1.00
strtod() 83189198 19.05 1.01
sscanf() 168568387 38.61 2.04
spirit qi 18932917 4.34 0.23
lexical_cast 332374407 76.12 4.02
stringstream 361943816 82.90 4.37
stringstream reused 240848392 55.16 2.91

Linux: GNU g++ 4.6.0

  • Compiler: GNU g++ 4.6.0 -O3
  • Arch: VirtualBox on the Windows machine, VT-x, Arch Linux, kernel 2.6.38-ARCH, 1 GiB RAM
g++ 4.6.0 Ticks Relative to naive Relative to atof()
naive 4656159 1.00 0.15
atof() 30605490 6.57 1.00
strtod() 30963926 6.65 1.01
sscanf() 56235197 12.08 1.84
spirit qi 20731062 4.45 0.68
lexical_cast 139521406 29.96 4.56
stringstream 184723298 39.67 6.04
stringstream reused 100905407 21.67 3.30

Linux: LLVM clang++ 2.9

  • Compiler: clang++ 2.9 -O3
  • Arch: VirtualBox on the Windows machine, VT-x, Arch Linux, kernel 2.6.38-ARCH, 1 GiB RAM
clang++ 2.9 Ticks Relative to naive Relative to atof()
naive 6804881 1.00 0.22
atof() 30829865 4.53 1.00
strtod() 30871514 4.54 1.00
sscanf() 57903993 8.51 1.88
spirit qi 24411041 3.59 0.79
lexical_cast 149339833 21.95 4.84
stringstream 191239066 28.10 6.20
stringstream reused 100461405 14.76 3.26

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