C语言字符串和数字转换函数大全

一、前言

C语言标准库函数中提供了一下字符串和数字之间的转换函数，下面就一一来了解一下吧。

二、函数详解

1. C语言atof()函数：将字符串转换为double(双精度浮点数)

头文件：#include

函数 atof() 用于将字符串转换为双精度浮点数(double)，其原型为：
double atof (const char* str);

atof() 的名字来源于 ascii to floating point numbers 的缩写，它会扫描参数str字符串，跳过前面的空白字符（例如空格，tab缩进等，可以通过 isspace() 函数来检测），直到遇上数字或正负符号才开始做转换，而再遇到非数字或字符串结束时(’\0’)才结束转换，并将结果返回。参数str 字符串可包含正负号、小数点或E(e)来表示指数部分，如123. 456 或123e-2。

【返回值】返回转换后的浮点数；如果字符串 str 不能被转换为 double，那么返回 0.0。

温馨提示：ANSI C 规范定义了 stof()、atoi()、atol()、strtod()、strtol()、strtoul() 共6个可以将字符串转换为数字的函数，大家可以对比学习；使用 atof() 与使用 strtod(str, NULL) 结果相同。另外在 C99 / C++11 规范中又新增了5个函数，分别是 atoll()、strtof()、strtold()、strtoll()、strtoull()，在此不做介绍，请大家自行学习。

范例：

#include 
#include 
int main(){
    char *a = "-100.23",
         *b = "200e-2",
         *c = "341",
         *d = "100.34cyuyan",
         *e = "cyuyan";
    printf("a = %.2f\n", atof(a));
    printf("b = %.2f\n", atof(b));
    printf("c = %.2f\n", atof(c));
    printf("d = %.2f\n", atof(d));
    printf("e = %.2f\n", atof(e));
    system("pause");
    return 0;
}

执行结果：
a = -100.23
b = 2.00
c = 341.00
d = 100.34
e = 0.00

2. C语言atoi()函数：将字符串转换成int(整数)

头文件：#include

atoi() 函数用来将字符串转换成整数(int)，其原型为：
int atoi (const char * str);

【函数说明】atoi() 函数会扫描参数 str 字符串，跳过前面的空白字符（例如空格，tab缩进等，可以通过 isspace() 函数来检测），直到遇上数字或正负符号才开始做转换，而再遇到非数字或字符串结束时(’\0’)才结束转换，并将结果返回。

【返回值】返回转换后的整型数；如果 str 不能转换成 int 或者 str 为空字符串，那么将返回 0。

温馨提示：ANSI C 规范定义了 stof()、atoi()、atol()、strtod()、strtol()、strtoul() 共6个可以将字符串转换为数字的函数，大家可以对比学习。另外在 C99 / C++11 规范中又新增了5个函数，分别是 atoll()、strtof()、strtold()、strtoll()、strtoull()，在此不做介绍，请大家自行学习。

范例：将字符串a 与字符串b 转换成数字后相加。

#include 
#include 
int main ()
{
    int i;
    char buffer[256];
    printf ("Enter a number: ");
    fgets (buffer, 256, stdin);
    i = atoi (buffer);
    printf ("The value entered is %d.", i);
    system("pause");
    return 0;
}

执行结果：
Enter a number: 233cyuyan
The value entered is 233.

3. C语言atol()函数：将字符串转换成long(长整型)

头文件：#include

atol() 函数的名字源于“ascii to long”，用来将字符串转换成长整型数(long)，其原型为：
long atol(const char * str);

【函数说明】atol() 会扫描参数 str 字符串，跳过前面的空白字符（例如空格，tab缩进等，可以通过 isspace() 函数来检测），直到遇上数字或正负符号才开始做转换，而再遇到非数字或字符串结束时(’\0’)才结束转换，并将结果返回。

【返回值】返回转换后的长整型数(long)；如果 str 不能转换成 long 或者 str 为空字符串，那么将返回 0。

温馨提示：ANSI C 规范定义了 stof()、atoi()、atol()、strtod()、strtol()、strtoul() 共6个可以将字符串转换为数字的函数，大家可以对比学习；使用 atol() 与使用strtol(nptr, NULL, 10) 结果相同。另外在 C99 / C++11 规范中又新增了5个函数，分别是 atoll()、strtof()、strtold()、strtoll()、strtoull()，在此不做介绍，请大家自行学习。

示例：将输入的字符串转换成long。

#include 
#include 
int main ()
{
    long int li;
    char buffer[256];
    printf ("Enter a long number: ");
    fgets(buffer, 256, stdin);
    li = atol(buffer);
    printf ("The value entered is %ld.\n", li);
    system("pause");
    return 0;
}

执行结果：
Enter a long number: 1200cyuyan
The value entered is 1200.

4. C语言strtol()函数：将字符串转换成long(长整型数)

头文件：#include

strtol() 函数用来将字符串转换为长整型数(long)，其原型为：
long int strtol (const char* str, char** endptr, int base);

【参数说明】str 为要转换的字符串，endstr 为第一个不能转换的字符的指针，base 为字符串 str 所采用的进制。

【函数说明】strtol() 会将参数 str 字符串根据参数 base 来转换成长整型数(long)。参数 base 范围从2 至36，或0。参数base 代表 str 采用的进制方式，如base 值为10 则采用10 进制，若base 值为16 则采用16 进制等。

strtol() 会扫描参数 str 字符串，跳过前面的空白字符（例如空格，tab缩进等，可以通过 isspace() 函数来检测），直到遇上数字或正负符号才开始做转换，再遇到非数字或字符串结束时(’\0’)结束转换，并将结果返回。

两点注意：

• 当 base 的值为 0 时，默认采用 10 进制转换，但如果遇到 ‘0x’ / ‘0X’ 前置字符则会使用 16 进制转换，遇到 ‘0’ 前置字符则会使用 8 进制转换。
• 若endptr 不为NULL，则会将遇到的不符合条件而终止的字符指针由 endptr 传回；若 endptr 为 NULL，则表示该参数无效，或不使用该参数。

【返回值】返回转换后的长整型数；如果不能转换或者 str 为空字符串，那么返回 0(0L)；如果转换得到的值超出 long int 所能表示的范围，函数将返回 LONG_MAX 或 LONG_MIN（在 limits.h 头文件中定义），并将 errno 的值设置为 ERANGE。

温馨提示：ANSI C 规范定义了 stof()、atoi()、atol()、strtod()、strtol()、strtoul() 共6个可以将字符串转换为数字的函数，大家可以对比学习。另外在 C99 / C++11 规范中又新增了5个函数，分别是 atoll()、strtof()、strtold()、strtoll()、strtoull()，在此不做介绍，请大家自行学习。

【示例】将字符串转换成10进制。

#include 
#include 
int main ()
{
    char szNumbers[] = "2001 60c0c0 -1101110100110100100000 0x6fffff";
    char * pEnd;
    long int li1, li2, li3, li4;
    li1 = strtol (szNumbers,&pEnd,10);
    li2 = strtol (pEnd,&pEnd,16);
    li3 = strtol (pEnd,&pEnd,2);
    li4 = strtol (pEnd,NULL,0);
    printf ("转换成10进制: %ld、%ld、%ld、%ld\n", li1, li2, li3, li4);
    system("pause");
    return 0;
}

执行结果：
转换成10进制: 2001、6340800、-3624224、7340031

5. C语言strtoul()函数：将字符串转换成unsigned long(无符号长整型数)

头文件：#include

strtoul() 函数源自于“string to unsigned long”，用来将字符串转换成无符号长整型数(unsigned long)，其原型为：
unsigned long strtoul (const char* str, char** endptr, int base);

【参数说明】str 为要转换的字符串，endstr 为第一个不能转换的字符的指针，base 为字符串 str 所采用的进制。

【函数说明】strtoul() 会将参数 str 字符串根据参数 base 来转换成无符号的长整型数(unsigned long)。参数 base 范围从2 至36，或0。参数 base 代表 str 采用的进制方式，如 base 值为10 则采用10 进制，若 base 值为16 则采用16 进制数等。

strtoul() 会扫描参数 str 字符串，跳过前面的空白字符（例如空格，tab缩进等，可以通过 isspace() 函数来检测），直到遇上数字或正负符号才开始做转换，再遇到非数字或字符串结束时(’\0’)结束转换，并将结果返回。

两点注意：

• 当 base 的值为 0 时，默认采用 10 进制转换，但如果遇到 ‘0x’ / ‘0X’ 前置字符则会使用 16 进制转换，遇到 ‘0’ 前置字符则会使用 8 进制转换。
• 若 endptr 不为NULL，则会将遇到的不符合条件而终止的字符指针由 endptr 传回；若 endptr 为 NULL，则表示该参数无效，或不使用该参数。本文最后的范例没有展示 endptr 参数的使用，你可以参考 strtol() 函数的范例来更加直观地了解 endptr 参数。

【返回值】返回转换后的无符号长整型数；如果不能转换或者 str 为空字符串，那么返回 0；如果转换得到的值超出unsigned long int 所能表示的范围，函数将返回 ULONG_MAX（在 limits.h 头文件中定义），并将 errno 的值设置为 ERANGE。

温馨提示：ANSI C 规范定义了 stof()、atoi()、atol()、strtod()、strtol()、strtoul() 共6个可以将字符串转换为数字的函数，大家可以对比学习。另外在 C99 / C++11 规范中又新增了5个函数，分别是 atoll()、strtof()、strtold()、strtoll()、strtoull()，在此不做介绍，请大家自行学习。

范例：将输入的字符串转换为无符号长整型。

#include 
#include 
int main ()
{
    char buffer [256];
    unsigned long ul;
    printf ("Enter an unsigned number: ");
    fgets (buffer, 256, stdin);
    ul = strtoul (buffer, NULL, 0);
    printf ("Value entered: %lu.\n", ul);
    system("pause");
    return 0;
}

运行结果：
Enter an unsigned number: 017cyuyan
Value entered: 15.

由于 base 参数被设置为 0 并且字符串“017cyuyan”以“0”开头，所以采用 8 进制转换。

6. C语言strtod()函数：将字符串转换为double(双精度浮点数)

头文件：#include

函数 strtod() 用来将字符串转换成双精度浮点数(double)，其原型为：
double strtod (const char* str, char** endptr);

【参数说明】str 为要转换的字符串，endstr 为第一个不能转换的字符的指针。

【函数说明】strtod() 函数会扫描参数str字符串，跳过前面的空白字符（例如空格，tab缩进等，可以通过 isspace() 函数来检测），直到遇上数字或正负符号才开始做转换，到出现非数字或字符串结束时(’\0’)才结束转换，并将结果返回。参数 str 字符串可包含正负号、小数点或E(e)来表示指数部分。如123. 456 或123e-2。

若endptr 不为NULL，则会将遇到的不符合条件而终止的字符指针由 endptr 传回；若 endptr 为 NULL，则表示该参数无效，或不使用该参数。

【返回值】返回转换后的浮点型数；若不能转换或字符串为空，则返回 0.0。

温馨提示：ANSI C 规范定义了 stof()、atoi()、atol()、strtod()、strtol()、strtoul() 共6个可以将字符串转换为数字的函数，大家可以对比学习；使用 strtod(str, NULL) 与使用 atof() 结果相同。另外在 C99 / C++11 规范中又新增了5个函数，分别是 atoll()、strtof()、strtold()、strtoll()、strtoull()，在此不做介绍，请大家自行学习。

【示例】计算月球每年绕地球运行多少圈。

#include 
#include 
int main()
{
    char szOrbits[] = "365.24 29.53";
    char* pEnd;
    double d1, d2;
    d1 = strtod (szOrbits, &pEnd);
    d2 = strtod (pEnd, NULL);
    printf ("月球每年绕地球运行 %.2f 周。\n", d1/d2);
    system("pause");
    return 0;
}

执行结果：
月球每年绕地球运行 12.37 周。

三、模拟实现这些函数

1.函数atoi

atoi (表示 alphanumeric to integer)是把字符串转换成整型数的一个函数。广泛的应用在计算机程序和办公软件中。atoi( ) 函数会扫描参数 nptr字符串，跳过前面的空白字符（例如空格，tab缩进等）。

原型：int atoi(const char *nptr)，nptr：要进行转换的字符串；

功能：把字符串转换成整型数；

返回值：函数返回一个 int 值，此值由将输入字符作为数字解析而生成。 如果该输入无法转换为该类型的值，则atoi的返回值为 0。

说明：如果字符存在（如果是空格，会跳过，全是空格的话返回0），是数字或者正负号则开始做类型转换，当出现一个字符不能识别为数字时，函数将停止读入输入字符串，(包括结束符 \0) 字符时停止转换，返回整型数。否则，返回零。

使用示例：

 1 int main(void)
 2 {
 3     int s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7;
 4     char *str1 = "12345.67";
 5     char *str2 = "     12345.67";
 6     char *str3 = "\012345.67";
 7     char *str4 = "\0 12345.67";
 8     char *str5 = "-12345";
 9     char *str6 = "abc-123";
10     char *str7 = "-8362865623872387698";
11     s1 = atoi(str1);
12     s2 = atoi(str2);
13     s3 = atoi(str3);
14     s4 = atoi(str4);
15     s5 = atoi(str5);
16     s6 = atoi(str6);
17     s7 = atoi(str7);
18     printf("s1=%d\n", s1);
19     printf("s2=%d\n", s2);
20     printf("s3=%d\n", s3);
21     printf("s4=%d\n", s4);
22     printf("s5=%d\n", s5);
23     printf("s6=%d\n", s6);
24     printf("s7=%d\n", s7);
25     getchar();
26     return 0;
27 }

输出结果：

2、模拟实现此函数

 1 int my_atoi(const char* nptr)
 2 {
 3     int num = 0;
 4     bool flag = false;
 5     while (*nptr == ' ')
 6     {
 7         nptr++;
 8     }
 9     if (*nptr == '-' || *nptr == ' ')
10     {
11         if (*nptr++ == '-')
12             flag = true;
13     }
14     while (*nptr >= '0' && *nptr <= '9')
15     {
16         num = num * 10 + *nptr++ - '0';
17         if (num < 0)
18         {
19             num = 2147483647;
20             break;
21         }
22     }
23     return num*(flag ? -1 : 1);
24 }

测试代码：

 1 int main(void)
 2 {
 3     int mys1, mys2, mys3, mys4, mys5, mys6, mys7;
 4     char *str1 = "12345.67";
 5     char *str2 = "     12345.67";
 6     char *str3 = "\012345.67";
 7     char *str4 = "\0 12345.67";
 8     char *str5 = "-12345";
 9     char *str6 = "abc-123";
10     char *str7 = "-8362865623872387698";
11     mys1 = my_atoi(str1);
12     mys2 = my_atoi(str2);
13     mys3 = my_atoi(str3);
14     mys4 = my_atoi(str4);
15     mys5 = my_atoi(str5);
16     mys6 = my_atoi(str6);
17     mys7 = my_atoi(str7);
18     printf("s1=%d\n", mys1);
19     printf("s2=%d\n", mys2);
20     printf("s3=%d\n", mys3);
21     printf("s4=%d\n", mys4);
22     printf("s5=%d\n", mys5);
23     printf("s6=%d\n", mys6);
24     printf("s7=%d\n", mys7);
25     getchar();
26     return 0;
27 }

输出结果

3、函数atof

atof()，是C 语言标准库中的一个字符串处理函数，功能是把字符串转换成浮点数，所使用的头文件为。该函数名是 “ascii to floating point numbers” 的缩写。

函数原型：double atof(const char *nptr )，nptr：要转换的字符串；

功 能： 把字符串转换成浮点数；

返回值：每个函数返回 double 值，此值由将输入字符作为数字解析而生成。 如果该输入无法转换为该类型的值，则返回值为 0.0。

函数说明 ：atof()会扫描参数nptr字符串，跳过前面的空格字符，直到遇上数字或正负符号才开始做转换，而再遇到非数字或字符串结束时(’\0’)才结束转换，并将结果返回，nptr字符串可包含正负号、小数点或E(e)来表示指数部分。

使用示例：

 1 #include<stdlib.h>
 2 #include<stdio.h>
 3 int main()
 4 {
 5     double c;
 6     double d;
 7     char*a = "-100.23";
 8     char*b = "200e-2";
 9     char str[] = "123.456";
10     d = atof(str);
11     printf("str = %s\ndouble = %lf\n", str, d);
12     c = atof(a) + atof(b);
13     printf("a = %.2lf\nb = %.2lf\na + b = %.2lf\n", atof(a), atof(b), c);
14     getchar();
15     return 0;
16 }

输出结果为：

4、模拟实现此函数

 1 double my_atof(const char* nptr)
 2 {
 3     double sum = 0.0;
 4     double d = 10.0;
 5     int num = 0;
 6     bool flag = false;
 7     while (*nptr == ' ')//当开始遇到空格时
 8     {
 9         nptr++;
10     }
11     if (*nptr == '-' || *nptr == '+')  //记录数字正负
12     {
13         if (*nptr == '-')
14             flag = true;
15         nptr++;
16     }
17     if (!(*nptr >= '0' && *nptr <= '9'))//如果一开始就为非数字则退出，返回0.0
18     {
19         return sum;
20     }
21     while (*nptr >= '0' && *nptr <= '9' && *nptr != '.') //计算小数点前整数部分
22     {
23         sum = sum*10.0 + *nptr - '0';
24         nptr++;
25     }
26     if (*nptr == '.')
27     {
28         nptr++;
29     }
30     while (*nptr >= '0' && *nptr <= '9')//计算小数部分
31     {
32         sum = sum + (*nptr - '0') / d;
33         d *= 10.0;
34         nptr++;
35     }
36     if (*nptr == 'e' || *nptr == 'E')//考虑科学计数法
37     {
38         nptr++;
39         char tmp = *nptr;
40         if (tmp == '-' || tmp == '+')
41         {
42             nptr++;
43             while (*nptr >= '0' && *nptr <= '9')
44             {
45                 num = num * 10 + *nptr - '0';
46                 nptr++;
47             }
48             while (num > 0)
49             {
50                 if (tmp == '-')
51                 {
52                     sum /= 10;
53                 }
54                 else if(tmp == '+') {
55                     sum *= 10;
56                 }
57                 num--;
58             }
59         }
60     }
61     return sum*(flag ? -1.0 : 1.0);
62 }

测试代码：

 1 int main()
 2 {
 3     char *s1 = "  123.456567567e+10";
 4     char *a1 = "  123.456567567e+10";
 5     char *s2 = "1234567.235e-10";
 6     char *a2 = "1234567.235e-10";
 7     char *s3 = "  123.45656\07567e-10";
 8     char *a3 = "  123.45656\07567e-10";
 9 
10     double sum_1 = my_atof(s1);
11     double sum1 = atof(a1);
12     double sum_2 = my_atof(s2);
13     double sum2 = atof(a2);
14     double sum_3 = my_atof(s3);//遇到'\0'结束  
15     double sum3 = atof(a3);
16 
17     printf("my_atof:%lf\n", sum_1);
18     printf("atof   :%lf\n", sum1 );
19     printf("my_atof:%lf\n", sum_2);
20     printf("atof   :%lf\n", sum2 );
21     printf("my_atof:%lf\n", sum_3);
22     printf("atof   :%lf\n", sum3 );
23     getchar();
24     return 0;
25 }

测试结果：

5、函数itoa

itoa（Integer to ASCII）是广泛应用的非标准C语言和C++语言扩展函数。由于它不是标准C/C++语言函数，所以不一定能在所有的编译器中使用。但是，大多数的编译器（如Windows上的）通常在/头文件中包含这个函数。

原型：char *_itoa( int value, char *str, int radix )；

原型说明：value：欲转换的数据，string：目标字符串的地址，radix：转换后的进制数，可以是10进制、16进制等，范围必须在 2-36。

功能：将整数value 转换成字符串存入string 指向的内存空间 ,radix 为转换时所用基数(保存到字符串中的数据的进制基数)。

返回值：函数返回一个指向 str，无错误返回。

注意：itoa并不是一个标准的C函数，它是Windows特有的，如果要写跨平台的程序，请用sprintf。

使用示例：

 1 int main(void)
 2 {
 3     int number = 12345;
 4     char string[25];
 5     _itoa(number, string, 10);//按十进制转换
 6     printf("integer=%d string=%s\n", number, string);
 7     _itoa(number, string, 16);//按16进制转换
 8     printf("integer=%d string=%s\n", number, string);
 9     getchar();
10     return 0;
11 }

输出结果：

MSDN的例子：

 1 /*ITOA.C:Thisprogramconvertsintegersofvarious
 2 *sizestostringsinvariousradixes.
 3 */
 4 #include<stdlib.h>
 5 #include<stdio.h>
 6 int main(void)
 7 {
 8     char buffer[20];
 9     int i = 3445;
10     long l = -344115L;
11     unsigned long ul = 1234567890UL;
12     _itoa(i, buffer, 10);
13     printf("String of integer%d(radix10):%s\n", i, buffer);
14     _itoa(i, buffer, 16);
15     printf("String of integer%d(radix16):0x%s\n", i, buffer);
16     _itoa(i, buffer, 2);
17     printf("String of integer%d(radix2):%s\n", i, buffer);
18     _ltoa(l, buffer, 16);
19     printf("String of long int%ld(radix16):0x%s\n", l, buffer);
20     _ultoa(ul, buffer, 16);
21     printf("String of unsigned long%lu(radix16):0x%s\n", ul, buffer);
22     getchar();
23     return 0;
24 }

输出结果：

6、模拟实现此函数

 1 char *my_itoa(int value, char *str, int radix)
 2 {
 3     int a[100] = { 0 };
 4     int sum = value;
 5     char* cp = str;
 6     int i = 0;
 7     char zm[37] = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
 8     if (radix < 2 || radix > 36)//增加了对错误的检测
 9     {
10         printf("error!");
11         return str;
12     }
13     if (sum < 0) //如果是负数，先转为正数
14     {
15         sum = -sum;
16     }
17     while (sum > 0)//从个位开始变为字符，直到最高位
18     {
19         a[i++] = zm[sum % radix];
20         sum /= radix;
21     }
22     if (value < 0)//如果是负数，补上负号 
23     {
24         *cp++ = '-';
25     }
26     for (int j = i - 1; j >= 0; j--)
27     {
28         *cp++ = a[j]; //从高位到低位转换
29     }
30     *cp = '\0';//最后加上字符串结束符  
31     return str;
32 }

测试代码：

 1 int main(void)
 2 {
 3     char buffer[20];
 4     int i = 3445;
 5     long l = 344115L;
 6     unsigned long ul = 1234567890UL;
 7     my_itoa(i, buffer, 10);
 8     printf("String of integer%d(radix10):%s\n", i, buffer);
 9     my_itoa(i, buffer, 16);
10     printf("String of integer%d(radix16):0x%s\n", i, buffer);
11     my_itoa(i, buffer, 2);
12     printf("String of integer%d(radix2):%s\n", i, buffer);
13     my_itoa(l, buffer, 16);
14     printf("String of long int%ld(radix16):0x%s\n", l, buffer);
15     my_itoa(ul, buffer, 16);
16     printf("String of unsigned long%lu(radix16):0x%s\n", ul, buffer);
17     getchar();
18     return 0;
19 }

输出结果：

附：常用十进制的转换模拟函数

 1     #include <stdio.h>  
 2     //反转字符串  
 3     char *reverse(char *s)  
 4     {  
 5         char temp;  
 6         char *p = s;    //p指向s的头部  
 7         char *q = s;    //q指向s的尾部  
 8         while(*q)  
 9             ++q;  
10         q--;         
12         //交换移动指针，直到p和q交叉  
13         while(q > p)  
14         {  
15             temp = *p;  
16             *p++ = *q;  
17             *q-- = temp;  
18         }  
19         return s;  
20     }   
22     /* 
23      * 功能：整数转换为字符串 
24      * char s[] 的作用是存储整数的每一位 
25      */  
26     char *my_itoa(int n)  
27     {  
28         int i = 0,isNegative = 0;  
29         static char s[100];      //必须为static变量，或者是全局变量  
30         if((isNegative = n) < 0) //如果是负数，先转为正数  
31         {  
32             n = -n;  
33         }  
34         do      //从各位开始变为字符，直到最高位，最后应该反转  
35         {  
36             s[i++] = n%10 + '0';  
37             n = n/10;  
38         }while(n > 0);  
39       
40         if(isNegative < 0)   //如果是负数，补上负号  
41         {  
42             s[i++] = '-';  
43         }  
44         s[i] = '\0';    //最后加上字符串结束符  
45         return reverse(s);    
46     }       
48     int main(void)  
49     {  
50         int m;  
51         printf("请输入int型整数m：");  
52         scanf("%d",&m);  
53         printf("整数=%d,字符串=%s\n",m,my_itoa(m));  
54         return 0;  
55     }  

输出结果：