椋鸟C语言笔记#27：字符串数字提取（atoi、atol、atoll、atof） - C语言笔记 - 计算机科学

该系列为本人的学习笔记，主要由本人整理书写而成。部分内容来自教材、视频课程等，不能保证完全原创性。

萌新的学习笔记，写错了恳请斧正。

在 stdlib.h 中还有几个有意思的字符串函数

它们的功能是将字符串开头的数字提取出来

下面我们具体看一看这几个函数吧

# atoi

	#include <stdlib.h>
	int atoi(const char* string);

atoi，即 auto int。舍弃任何空白符，直至找到首个非空白符，然后接收尽可能多的字符以组成合法的整数（可以有负号）表示，并转换之为整数值。如果没有读取到数字，就返回 0；如果超出可读取类型范围，那么返回值是未定义的。

使用示例如下：

	#include <stdio.h>
	#include <stdlib.h>

	int main(void)
	{
	printf("%i\n", atoi(" -123junk"));
	printf("%i\n", atoi("0"));
	printf("%i\n", atoi("junk")); // 无可进行的转换
	printf("%i\n", atoi("2147483648")); // 在 int 范围外
	}

输出：

	-123
	-2147483648

# 模拟实现

	#include <stdio.h>
	#include <ctype.h>
	#include <assert.h>

	int my_atoi(const char* str)
	{
	assert(str);
	int ret = 0, sign = 1, flag = 1;
	while (isspace(*str++));
	str -= 2;
	while (isdigit(++str) \|\| '-' == str && flag \|\| '+' == *str && flag)
	if (*str == '-')
	flag = 0, sign = -1;
	else if (*str == '+')
	flag = 0, sign = 1;
	else
	flag = 0, ret = 10 * (ret + *str - '0');

	return sign * ret / 10;
	}

	int main()
	{
	char str[] = " -114514";
	int ret = my_atoi(str);
	printf("%d", ret);
	return 0;
	}

# atol 与 atoll（C99 起）

与 atoi 功能完全一致，只是变成 long 和 long long 类型

	#include <stdlib.h>
	long atol(const char* string);
	long long atoll(const char* string);

# atof

atof 用于提取的是浮点数（小数形式或者科学计数法）

atof 函数使用需要包含 stdlib.h 和 math.h 两个头文件

	#include <stdlib.h>
	#include <math.h>
	double atof(const char* string);

函数会舍弃任何空白符，直至找到首个非空白符。然后它会取用尽可能多的字符，以构成合法的浮点数表示，并将它们转换成浮点值。

# 合法的浮点值

十进制浮点数表达式。它由下列部分组成：

(可选) 正或负号
非空的十进制数字序列，可选地包含一个小数点字符（由当前的 C 本地环境确定）（定义有效数字）
(可选) e 或 E ，并跟随可选的正或负号，以及非空十进制数字序列（以 10 为底定义指数）

十六进制浮点数表达式 (C99 起)。它由下列部分组成：

(可选) 正或负号
0x 或 0X
非空的十六进制数字序列，选地包含一个小数点字符（由当前的 C 本地环境确定）（定义有效数字）
(可选) p 或 P ，并跟随可选的正或负号，以及非空十进制数字序列（以 2 为底定义指数）

无穷大表达式 (C99 起)。它由下列部分组成：

(可选) 正或负号
INF 或 INFINITY ，忽略大小写

非数（NaN）表达式 (C99 起)。它由下列部分组成：

(可选) 正或负号
NAN 或 NAN( char_sequence ) ，忽略 NAN 部分的大小写。 char_sequence 只能由数字、拉丁字母和下划线构成。结果是一个静态的 NaN 浮点值。

任何其他可由当前 C 本地环境接受的表达式

# 返回值

成功时返回代表 string 内容的 double 值

若转换的值在返回值范围外，则返回值未定义

若无可进行的转换，则返回 0.0

# 使用示例

	#include <stdlib.h>
	#include <stdio.h>

	int main(void)
	{
	printf("%g\n", atof(" -0.0000000123junk"));
	printf("%g\n", atof("0.012"));
	printf("%g\n", atof("15e16"));
	printf("%g\n", atof("-0x1afp-2"));
	printf("%g\n", atof("inF"));
	printf("%g\n", atof("Nan"));
	printf("%g\n", atof("1.0e+309")); // 超出 double 范围
	printf("%g\n", atof("0.0"));
	printf("%g\n", atof("junk")); // 无可进行的转换
	}

在某种环境下输出：

	-1.23e-08
	0.012
	1.5e+17
	-107.75
	inf
	nan
	inf

C 函数