了解C语言中的atoi函数和模拟实现

目录

1. atoi函数

1.1 函数的声明

1.2 函数的作用 

1.3 函数的使用

2. 模拟实现atoi函数

2.1 整理思路 

2.2 整份代码

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1. atoi函数

1.1 函数的声明

int atoi (const char * str);

1.2 函数的作用 

• 将字符串转化为int类型的数据。
• 转化string字符串里面的涉及到可以转化为int类型的数字，然后作为返回值返回。
• 该函数会从str地址开始，跳过所有空白字符，直到遇到第一个非空白的字符。然后从这个字符开始，判断是正号还是负号通过10为基准，将字符转化为int数据。
• 字符串可以在组成整数的字符之后包含其他字符，这些字符将被忽略，并且对此函数的行为没有影响。
• 如果str中的第一个非空白字符序列不是一个有效的整数，或者因为str为空或者它只包含空白字符而不存在这样的序列，则不执行转换。

• 如果成功，该函数将转换后的整数作为整型值返回。如果转换后的值超出了int可表示值的范围，则会导致未定义的行为。如果有可能，请参阅strtol以获得更健壮的跨平台替代方案。

1.3 函数的使用

int main() {
	char arr[] = "   1234a000";
	int i = atoi(arr);
	printf("%d", i);
 
	return 0;
}

2. 模拟实现atoi函数

2.1 整理思路 

• 根据atoi函数的声明，我们知道了函数应该怎么定义。

int atoi (const char * str);

• 第一点：我们得对str指针进行非空判断。

    //空指针
    assert(str);

• 第二点：对传入来的str指针指向的数据不能是一个空字符串，也就是不能为"\0"。

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

• 第三点：该函数会从str地址开始，跳过所有空白字符，直到遇到第一个非空白的字符。

	//跳过空白字符
	//例如：“   12345”，跳过前面的空格
	while (isspace(*str)) {
		str++;
	}

• 第四点：判断遇到的第一个字符是正号还是负号。

	//flag：+ - 来表示
	int flag = 1;//1表示正号，-1表示负号
	if (*str == '+') {
		flag = 1;
		str++;
	}
	else if (*str == '-') {
		flag = -1;
		str++;
	}

• 第五点：判断是不是字符数字，然后转换为int类型

	//为了方便
	long long r = 0;//因为r可能会超过INT_MAX或者低于INT_MIN，所以要想将r设置为long long类型
	while (*str) {
		//判断是否为数字字符
		if (isdigit(*str)) {
			//数字字符在字符表中都是按顺序排放的，所以‘1’-‘0’= 1
			//r * 10是为了保证前一位能进一位，例如字符串“12”，为了保证1到十位，所以要乘以10
			r = r * 10 + flag * (*str - '0');
			if (r > INT_MAX || r < INT_MIN) {
				if (flag == 1)//判断正负号
					return INT_MAX;
				else
					return INT_MIN;
			}
			str++;
		}
		else {
			return (int)r;
		}
	}

•  第六点：因为需要判断my_atoi函数是合法转化还是非法转化，设置了一个枚举类型来作为标记。

enum State
{
	VALID,//0
	INVALID//1
}sta = INVALID;//默认设置为非法

2.2 整份代码

enum State
{
	VALID,//0
	INVALID//1
}sta = INVALID;//默认设置为非法
int my_atoi(const char* str) {
	//空指针
	assert(str);
	//空字符串
	if (*str == '\0')
		return 0;
	//跳过空白字符
	//例如：“   12345”，跳过前面的空格
	while (isspace(*str)) {
		str++;
	}
	//flag：+ - 来表示
	int flag = 1;//1表示正号，-1表示负号
	if (*str == '+') {
		flag = 1;
		str++;
	}
	else if (*str == '-') {
		flag = -1;
		str++;
	}
	//为了方便
	long long r = 0;//因为r可能会超过INT_MAX或者低于INT_MIN，所以要想将r设置为long long类型
	while (*str) {
		//判断是否为数字字符
		if (isdigit(*str)) {
			//数字字符在字符表中都是按顺序排放的，所以‘1’-‘0’= 1
			//r * 10是为了保证前一位能进一位，例如字符串“12”，为了保证1到十位，所以要乘以10
			r = r * 10 + flag * (*str - '0');
			if (r > INT_MAX || r < INT_MIN) {
				if (flag == 1)//判断正负号
					return INT_MAX;
				else
					return INT_MIN;
			}
			str++;
		}
		else {
			return (int)r;
		}
	}
	sta = VALID;
	return (int)r;
}
 
int main() {
	char arr[] = "   1234a0000000000000000000000";
 
	int ret = my_atoi(arr);
	if (sta == VALID)
		printf("合法的转换：%d\n", ret);
	else
		printf("非法的转换：%d\n", ret);
	
}