Я знаю, що це питання старіше, але я натрапляв на нього стільки разів і на сьогоднішній день досі не знайшов гарного шаблонного рішення, що має такі характеристики:
- Може конвертувати будь-яку базу (та виявити тип бази)
- Виявить помилкові дані (тобто забезпечить, що конверсія споживає весь рядок, менш провідна / відстала пробіли)
- Забезпечить, що незалежно від типу, перетвореного в, діапазон значення рядка є прийнятним.
Отже, ось моя, з тест-ремінцем. Оскільки він використовує функції C strtoull / strtoll під кришкою, він завжди перетворюється спочатку в найбільший доступний тип. Тоді, якщо ви не використовуєте найбільший тип, він здійснить додаткову перевірку діапазону, щоб переконатися, що ваш тип не був надто (під) потоком. Для цього він трохи менш ефективний, ніж якщо б правильно вибрав strtol / strtoul. Однак він також працює для шорт / символів, і, наскільки мені відомо, не існує стандартної бібліотечної функції, яка б це робила.
Насолоджуйтесь; сподіваємось, хтось вважає це корисним.
#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;
}
StringToDecimalметод користувача-земля; він перевантажений, тому його можна назвати так:
int a; a = StringToDecimal<int>("100");
або це:
int a; StringToDecimal(a, "100");
Я ненавиджу повторювати тип int, тому віддаю перевагу останній. Це гарантує, що якщо тип 'a' зміниться, результат не отримає поганих результатів. Я хочу, щоб компілятор міг зрозуміти це так:
int a; a = StringToDecimal("100");
... але, C ++ не виводить типи повернення шаблонів, тому це найкраще, що я можу отримати.
Реалізація досить проста:
CstrtoxllWrapperзагортає і, strtoullі strtollвикликає те, що потрібно на основі підписання типу шаблону та надає додаткові гарантії (наприклад, негативний вхід заборонено, якщо його не підписано, і це гарантує, що вся рядок була перетворена).
CstrtoxllWrapperвикористовується StringToSignedі StringToUnsignedз найбільшим типом (long long / unsigned long long), доступним компілятору; це дозволяє виконати максимальне перетворення. Потім, якщо це необхідно, StringToSigned/ StringToUnsignedвиконує остаточну перевірку діапазону для базового типу. Нарешті, кінцевий метод,StringToDecimal визначає, який із методів шаблону StringTo * викликати на основі підписаного типу.
Я думаю, що більшу частину сміття може оптимізувати компілятор; майже все повинно бути детермінованим за часом збирання. Будь-який коментар до цього аспекту був би мені цікавий!