atoi函数的功能介绍及使用与模拟实现——超详细版本
1.cplusplus网站介绍💻
1.1atoi函数的功能介绍💻
它的功能：
解析将其内容解释为整数的 C 字符串，该整数作为 类型的值返回。
该函数首先根据需要丢弃尽可能多的空格字符（如 ），直到找到第一个非空格字符。然后，从此字符开始，取一个可选的首字母加号或减号，后跟尽可能多的 10 进制数字，并将它们解释为数值。
字符串可以在构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 中的第一个非空格字符序列不是有效的整数，或者由于为空或仅包含空格字符而不存在此类序列，则不执行转换并返回零。
atoi函数功能是将数字字符串转换为整数；比如数字字符串"12345"被atoi转换为12345,数字字符串"-12345"被转换为-12345。
1.2返回值和接收数据类型介绍🧐
int atoi (const char * str);
返回类型是int整型，接收数据类型是字符串指针
1.3头文件🕵️
atoi函数所使用的头文件：#include <stdlib.h>。
1.4atoi函数使用实例✍️
**源码分享（需要自取）**🦍
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
char arr[100] = "12345";
int ret = atoi(arr);
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
2atoi函数模拟实现✍️
2.1初步模拟实现✍️
初步模拟实现可以把数字字符串转换为整数，由于没有考虑正负号，所以只能转换为正数；
还有很多特殊情况没有考虑，这里先来看看初步的模拟实现；
直接写还是比较麻烦的，这里先借助画图板来了解一下具体的思路：
2.1.1代码实现🦍
int my_atoi(const char* str)
{
int n = 0;
while (*str != '\0')
{
n = n * 10 + (*str - '0');
str++;
}
return n;
}
int main()
{
char arr[100] = "12345";
int ret = my_atoi(arr);
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
2.2atoi函数的具体实现（考虑6种特殊情况）🤯
**特殊情况：**🕵️
1.空指针
2.空字符串
3.字符串中的空格
4.非数字字符
5.溢出问题（所得数字大于INT_MAX或者小于INT_MIN）
6.正负号问题
**从哪方面考虑解决：**🧐
1.空指针的问题很容易解决：使用assert函数断言即可；
2.空字符串的第一个元素即为’\0’，在前面判断是否为’\0’返回就可以了，但是有一个问题，返回的0时原字符是’0还是空字符串，这里存在非法转换和合法转换，可以使用枚举解决，创建一个枚举类型初始化为非法，因为非法的情况比较多，合法的情况就一种。初识化为非法有利于问题的解决，空字符串转换为整数0是一种非法转换。
3.当遇到字符串中有空格的时候，可以直接跳过空格所在的内容，指针++指向下一个字符。
4.非数字字符，例如"123a456",这里在指针走到a的时候，直接返回123就行了，不需要继续往下走了，此时是一种非法转换。
5.溢出问题是数字字符的一种情况，当所得的n的值大于最大整型或者小于最小整型的时候，返回最大整型或者最小整型，溢出问题是一种非法转换。
6.正负号的问题可以找一个变量flag来记录，初始化为1，当是正数的时候flag的值不变为1；
若字符串中有’-',flag的值变为-1，记录符号位。
2.2.1代码实现🦍
#include<assert.h>
#include<limits.h>
#include<ctype.h>
enum Status
{
VALID,
INVALID
}; status = INVALID;//使用枚举进行初始化为非法
int my_atoi(char* str)
{
int flag = 1;//记录符号位
1.空指针问题
assert(str);
2.空字符串问题
if (*str == '\0')
{
return 0;
}
3.空格问题
while (*str == ' ')
{
str++;
}
4.+-号问题
if (*str == '+')
{
flag = 1;
str++;
}
if (*str == '-')
{
flag = -1;
str++;
}
long long n = 0;
while (*str != '\0')
{
非数字字符问题
if (isdigit(*str))//isdigit函数是检查字符串是否为十进制数字
{
n = n * 10 + (*str - '0');
溢出问题
if (n > INT_MAX)
{
return INT_MAX;
break;
}
if (n < INT_MIN)
{
return INT_MIN;
break;
}
}
else
{
不是数字字符直接跳出循环，此时的status还是INVALID
break;
}
str++;
}
此时已经走到'\0'处了
if (*str == '\0')
{
status = VALID;//走到'\0'就是合法转换
}
n *= flag;
return (int)n;//强制转换为整型类型返回
}
2.2.2实例应用举例✍️
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<limits.h>
#include<ctype.h>
enum Status
{
VALID,
INVALID
}; status = INVALID;//使用枚举进行初始化为非法
int my_atoi(char* str)
{
int flag = 1;//记录符号位
1.空指针问题
assert(str);
2.空字符串问题
if (*str == '\0')
{
return 0;
}
3.空格问题
while (*str == ' ')
{
str++;
}
4.+-号问题
if (*str == '+')
{
flag = 1;
str++;
}
if (*str == '-')
{
flag = -1;
str++;
}
long long n = 0;
while (*str != '\0')
{
非数字字符问题
if (isdigit(*str))//isdigit函数是检查字符串是否为十进制数字
{
n = n * 10 + (*str - '0');
溢出问题
if (n > INT_MAX)
{
return INT_MAX;
break;
}
if (n < INT_MIN)
{
return INT_MIN;
break;
}
}
else
{
不是数字字符直接跳出循环，此时的status还是INVALID
break;
}
str++;
}
此时已经走到'\0'处了
if (*str == '\0')
{
status = VALID;//走到'\0'就是合法转换
}
n *= flag;
return (int)n;//强制转换为整型类型返回
}
int main()
{
char* arr = " -123a45";
int ret = my_atoi(arr);
if (status == VALID)
{
printf("合法转换: ret = %d\n", ret);
}
else
{
printf("非法转换: ret = %d\n", ret);
}
return 0;
}
运行结果展示💻
制作不易，三连支持一下，可以吗（卑微版🥹） ！！！
