Ich weiß, dass dies eine ältere Frage ist, aber ich bin so oft darauf gestoßen und habe bis heute noch keine gut vorgestellte Lösung mit den folgenden Merkmalen gefunden:
- Kann jede Basis konvertieren (und Basistyp erkennen)
- Erkennt fehlerhafte Daten (dh stellt sicher, dass die gesamte Zeichenfolge, weniger führende / nachfolgende Leerzeichen, von der Konvertierung verbraucht wird)
- Stellt sicher, dass der Bereich des Zeichenfolgenwerts unabhängig vom konvertierten Typ akzeptabel ist.
Also, hier ist meine mit einem Testband. Da die C-Funktionen strtoull / strtoll unter der Haube verwendet werden, wird immer zuerst der größte verfügbare Typ konvertiert. Wenn Sie dann nicht den größten Typ verwenden, werden zusätzliche Bereichsprüfungen durchgeführt, um sicherzustellen, dass Ihr Typ nicht über- (unter) geflossen ist. Dafür ist es etwas weniger performant als wenn man strtol / strtoul richtig gewählt hat. Es funktioniert jedoch auch für Kurzfilme / Zeichen, und meines Wissens gibt es auch keine Standardbibliotheksfunktion, die dies tut.
Genießen; hoffentlich findet es jemand nützlich.
#include <cstdlib>
#include <cerrno>
#include <limits>
#include <stdexcept>
#include <sstream>
static const int DefaultBase = 10;
template<typename T>
static inline T CstrtoxllWrapper(const char *str, int base = DefaultBase)
{
while (isspace(*str)) str++; // remove leading spaces; verify there's data
if (*str == '\0') { throw std::invalid_argument("str; no data"); } // nothing to convert
// NOTE: for some reason strtoull allows a negative sign, we don't; if
// converting to an unsigned then it must always be positive!
if (!std::numeric_limits<T>::is_signed && *str == '-')
{ throw std::invalid_argument("str; negative"); }
// reset errno and call fn (either strtoll or strtoull)
errno = 0;
char *ePtr;
T tmp = std::numeric_limits<T>::is_signed ? strtoll(str, &ePtr, base)
: strtoull(str, &ePtr, base);
// check for any C errors -- note these are range errors on T, which may
// still be out of the range of the actual type we're using; the caller
// may need to perform additional range checks.
if (errno != 0)
{
if (errno == ERANGE) { throw std::range_error("str; out of range"); }
else if (errno == EINVAL) { throw std::invalid_argument("str; EINVAL"); }
else { throw std::invalid_argument("str; unknown errno"); }
}
// verify everything converted -- extraneous spaces are allowed
if (ePtr != NULL)
{
while (isspace(*ePtr)) ePtr++;
if (*ePtr != '\0') { throw std::invalid_argument("str; bad data"); }
}
return tmp;
}
template<typename T>
T StringToSigned(const char *str, int base = DefaultBase)
{
static const long long max = std::numeric_limits<T>::max();
static const long long min = std::numeric_limits<T>::min();
long long tmp = CstrtoxllWrapper<typeof(tmp)>(str, base); // use largest type
// final range check -- only needed if not long long type; a smart compiler
// should optimize this whole thing out
if (sizeof(T) == sizeof(tmp)) { return tmp; }
if (tmp < min || tmp > max)
{
std::ostringstream err;
err << "str; value " << tmp << " out of " << sizeof(T) * 8
<< "-bit signed range (";
if (sizeof(T) != 1) err << min << ".." << max;
else err << (int) min << ".." << (int) max; // don't print garbage chars
err << ")";
throw std::range_error(err.str());
}
return tmp;
}
template<typename T>
T StringToUnsigned(const char *str, int base = DefaultBase)
{
static const unsigned long long max = std::numeric_limits<T>::max();
unsigned long long tmp = CstrtoxllWrapper<typeof(tmp)>(str, base); // use largest type
// final range check -- only needed if not long long type; a smart compiler
// should optimize this whole thing out
if (sizeof(T) == sizeof(tmp)) { return tmp; }
if (tmp > max)
{
std::ostringstream err;
err << "str; value " << tmp << " out of " << sizeof(T) * 8
<< "-bit unsigned range (0..";
if (sizeof(T) != 1) err << max;
else err << (int) max; // don't print garbage chars
err << ")";
throw std::range_error(err.str());
}
return tmp;
}
template<typename T>
inline T
StringToDecimal(const char *str, int base = DefaultBase)
{
return std::numeric_limits<T>::is_signed ? StringToSigned<T>(str, base)
: StringToUnsigned<T>(str, base);
}
template<typename T>
inline T
StringToDecimal(T &out_convertedVal, const char *str, int base = DefaultBase)
{
return out_convertedVal = StringToDecimal<T>(str, base);
}
/*============================== [ Test Strap ] ==============================*/
#include <inttypes.h>
#include <iostream>
static bool _g_anyFailed = false;
template<typename T>
void TestIt(const char *tName,
const char *s, int base,
bool successExpected = false, T expectedValue = 0)
{
#define FAIL(s) { _g_anyFailed = true; std::cout << s; }
T x;
std::cout << "converting<" << tName << ">b:" << base << " [" << s << "]";
try
{
StringToDecimal<T>(x, s, base);
// get here on success only
if (!successExpected)
{
FAIL(" -- TEST FAILED; SUCCESS NOT EXPECTED!" << std::endl);
}
else
{
std::cout << " -> ";
if (sizeof(T) != 1) std::cout << x;
else std::cout << (int) x; // don't print garbage chars
if (x != expectedValue)
{
FAIL("; FAILED (expected value:" << expectedValue << ")!");
}
std::cout << std::endl;
}
}
catch (std::exception &e)
{
if (successExpected)
{
FAIL( " -- TEST FAILED; EXPECTED SUCCESS!"
<< " (got:" << e.what() << ")" << std::endl);
}
else
{
std::cout << "; expected exception encounterd: [" << e.what() << "]" << std::endl;
}
}
}
#define TEST(t, s, ...) \
TestIt<t>(#t, s, __VA_ARGS__);
int main()
{
std::cout << "============ variable base tests ============" << std::endl;
TEST(int, "-0xF", 0, true, -0xF);
TEST(int, "+0xF", 0, true, 0xF);
TEST(int, "0xF", 0, true, 0xF);
TEST(int, "-010", 0, true, -010);
TEST(int, "+010", 0, true, 010);
TEST(int, "010", 0, true, 010);
TEST(int, "-10", 0, true, -10);
TEST(int, "+10", 0, true, 10);
TEST(int, "10", 0, true, 10);
std::cout << "============ base-10 tests ============" << std::endl;
TEST(int, "-010", 10, true, -10);
TEST(int, "+010", 10, true, 10);
TEST(int, "010", 10, true, 10);
TEST(int, "-10", 10, true, -10);
TEST(int, "+10", 10, true, 10);
TEST(int, "10", 10, true, 10);
TEST(int, "00010", 10, true, 10);
std::cout << "============ base-8 tests ============" << std::endl;
TEST(int, "777", 8, true, 0777);
TEST(int, "-0111 ", 8, true, -0111);
TEST(int, "+0010 ", 8, true, 010);
std::cout << "============ base-16 tests ============" << std::endl;
TEST(int, "DEAD", 16, true, 0xDEAD);
TEST(int, "-BEEF", 16, true, -0xBEEF);
TEST(int, "+C30", 16, true, 0xC30);
std::cout << "============ base-2 tests ============" << std::endl;
TEST(int, "-10011001", 2, true, -153);
TEST(int, "10011001", 2, true, 153);
std::cout << "============ irregular base tests ============" << std::endl;
TEST(int, "Z", 36, true, 35);
TEST(int, "ZZTOP", 36, true, 60457993);
TEST(int, "G", 17, true, 16);
TEST(int, "H", 17);
std::cout << "============ space deliminated tests ============" << std::endl;
TEST(int, "1337 ", 10, true, 1337);
TEST(int, " FEAD", 16, true, 0xFEAD);
TEST(int, " 0711 ", 0, true, 0711);
std::cout << "============ bad data tests ============" << std::endl;
TEST(int, "FEAD", 10);
TEST(int, "1234 asdfklj", 10);
TEST(int, "-0xF", 10);
TEST(int, "+0xF", 10);
TEST(int, "0xF", 10);
TEST(int, "-F", 10);
TEST(int, "+F", 10);
TEST(int, "12.4", 10);
TEST(int, "ABG", 16);
TEST(int, "10011002", 2);
std::cout << "============ int8_t range tests ============" << std::endl;
TEST(int8_t, "7F", 16, true, std::numeric_limits<int8_t>::max());
TEST(int8_t, "80", 16);
TEST(int8_t, "-80", 16, true, std::numeric_limits<int8_t>::min());
TEST(int8_t, "-81", 16);
TEST(int8_t, "FF", 16);
TEST(int8_t, "100", 16);
std::cout << "============ uint8_t range tests ============" << std::endl;
TEST(uint8_t, "7F", 16, true, std::numeric_limits<int8_t>::max());
TEST(uint8_t, "80", 16, true, std::numeric_limits<int8_t>::max()+1);
TEST(uint8_t, "-80", 16);
TEST(uint8_t, "-81", 16);
TEST(uint8_t, "FF", 16, true, std::numeric_limits<uint8_t>::max());
TEST(uint8_t, "100", 16);
std::cout << "============ int16_t range tests ============" << std::endl;
TEST(int16_t, "7FFF", 16, true, std::numeric_limits<int16_t>::max());
TEST(int16_t, "8000", 16);
TEST(int16_t, "-8000", 16, true, std::numeric_limits<int16_t>::min());
TEST(int16_t, "-8001", 16);
TEST(int16_t, "FFFF", 16);
TEST(int16_t, "10000", 16);
std::cout << "============ uint16_t range tests ============" << std::endl;
TEST(uint16_t, "7FFF", 16, true, std::numeric_limits<int16_t>::max());
TEST(uint16_t, "8000", 16, true, std::numeric_limits<int16_t>::max()+1);
TEST(uint16_t, "-8000", 16);
TEST(uint16_t, "-8001", 16);
TEST(uint16_t, "FFFF", 16, true, std::numeric_limits<uint16_t>::max());
TEST(uint16_t, "10000", 16);
std::cout << "============ int32_t range tests ============" << std::endl;
TEST(int32_t, "7FFFFFFF", 16, true, std::numeric_limits<int32_t>::max());
TEST(int32_t, "80000000", 16);
TEST(int32_t, "-80000000", 16, true, std::numeric_limits<int32_t>::min());
TEST(int32_t, "-80000001", 16);
TEST(int32_t, "FFFFFFFF", 16);
TEST(int32_t, "100000000", 16);
std::cout << "============ uint32_t range tests ============" << std::endl;
TEST(uint32_t, "7FFFFFFF", 16, true, std::numeric_limits<int32_t>::max());
TEST(uint32_t, "80000000", 16, true, std::numeric_limits<int32_t>::max()+1);
TEST(uint32_t, "-80000000", 16);
TEST(uint32_t, "-80000001", 16);
TEST(uint32_t, "FFFFFFFF", 16, true, std::numeric_limits<uint32_t>::max());
TEST(uint32_t, "100000000", 16);
std::cout << "============ int64_t range tests ============" << std::endl;
TEST(int64_t, "7FFFFFFFFFFFFFFF", 16, true, std::numeric_limits<int64_t>::max());
TEST(int64_t, "8000000000000000", 16);
TEST(int64_t, "-8000000000000000", 16, true, std::numeric_limits<int64_t>::min());
TEST(int64_t, "-8000000000000001", 16);
TEST(int64_t, "FFFFFFFFFFFFFFFF", 16);
TEST(int64_t, "10000000000000000", 16);
std::cout << "============ uint64_t range tests ============" << std::endl;
TEST(uint64_t, "7FFFFFFFFFFFFFFF", 16, true, std::numeric_limits<int64_t>::max());
TEST(uint64_t, "8000000000000000", 16, true, std::numeric_limits<int64_t>::max()+1);
TEST(uint64_t, "-8000000000000000", 16);
TEST(uint64_t, "-8000000000000001", 16);
TEST(uint64_t, "FFFFFFFFFFFFFFFF", 16, true, std::numeric_limits<uint64_t>::max());
TEST(uint64_t, "10000000000000000", 16);
std::cout << std::endl << std::endl
<< (_g_anyFailed ? "!! SOME TESTS FAILED !!" : "ALL TESTS PASSED")
<< std::endl;
return _g_anyFailed;
}
StringToDecimalist die User-Land-Methode; es ist überladen, so dass es entweder wie folgt aufgerufen werden kann:
int a; a = StringToDecimal<int>("100");
oder dieses:
int a; StringToDecimal(a, "100");
Ich hasse es, den int-Typ zu wiederholen, also bevorzuge ich letzteren. Dies stellt sicher, dass bei einer Änderung des Typs "a" keine schlechten Ergebnisse erzielt werden. Ich wünschte, der Compiler könnte es so herausfinden:
int a; a = StringToDecimal("100");
... aber C ++ leitet keine Vorlagenrückgabetypen ab, das ist also das Beste, was ich bekommen kann.
Die Implementierung ist ziemlich einfach:
CstrtoxllWrapperWraps beide strtoullund strtoll, basierend auf der Signatur des Vorlagentyps, je nachdem, was erforderlich ist, und Bereitstellung einiger zusätzlicher Garantien (z. B. ist eine negative Eingabe nicht zulässig, wenn sie nicht signiert ist, und stellt sicher, dass die gesamte Zeichenfolge konvertiert wurde).
CstrtoxllWrapperwird von StringToSignedund StringToUnsignedmit dem größten Typ (long long / unsigned long long) verwendet, der dem Compiler zur Verfügung steht; Dadurch kann die maximale Konvertierung durchgeführt werden. Falls erforderlich, führt StringToSigned/ dann StringToUnsigneddie endgültigen Bereichsprüfungen für den zugrunde liegenden Typ durch. Schließlich StringToDecimalentscheidet die Endpunktmethode basierend auf der Signatur des zugrunde liegenden Typs, welche der StringTo * -Vorlagenmethoden aufgerufen werden soll.
Ich denke, der größte Teil des Mülls kann vom Compiler optimiert werden. Fast alles sollte zur Kompilierungszeit deterministisch sein. Jeder Kommentar zu diesem Aspekt wäre für mich interessant!