C++实现字符串转整数(atoi)的代码详解

更新时间：2025年04月10日 10:58:31 作者：倔强的石头_

在编程中,经常会遇到将字符串转换为整数的需求,就像标准库中的 atoi 函数一样,本文给大家介绍了C++中字符串转整数（atoi）的实现与解析,并有详细的代码示例供大家参考,需要的朋友可以参考下

一、问题描述

在编程中，经常会遇到将字符串转换为整数的需求，就像标准库中的 atoi 函数一样。

本题要求实现一个 myAtoi 函数，将输入的字符串转换为 32 位有符号整数，具体规则如下：

读入字符串并丢弃无用的前导空格。
检查下一个字符（假设还未到字符末尾）为正还是负号，读取该字符（如果有）。确定最终结果是负数还是正数。如果两者都不存在，则假定结果为正。
读入下一个字符，直到到达下一个非数字字符或到达输入的结尾。字符串的其余部分将被忽略。
将前面步骤读入的这些数字转换为整数（即，"123" -> 123， "0032" -> 32）。如果没有读入数字，则整数为 0 。必要时更改符号（从步骤 2 开始）。
如果整数数超过 32 位有符号整数范围 [−2^31, 2^31 − 1] ，需要截断这个整数，使其保持在这个范围内。具体来说，小于 −2^31 的整数应该被固定为 −2^31 ，大于 2^31 − 1 的整数应该被固定为 2^31 − 1 。

二、解题思路

为了实现 myAtoi 函数，我们可以按照以下步骤进行：

忽略前导空格：从字符串的开头开始，跳过所有的空格字符，直到遇到第一个非空格字符。
处理符号：检查第一个非空格字符是否为 + 或 -，如果是 +，则结果为正数；如果是 -，则结果为负数；如果没有符号，则默认结果为正数。
转换数字：从符号字符之后开始，依次读取数字字符，将其转换为整数。如果遇到非数字字符，则停止读取。
溢出处理：在转换数字的过程中，需要检查是否会发生溢出。如果结果超出了 32 位有符号整数的范围，则需要截断结果。

三、代码实现

#include <iostream>
#include <string>
#include <climits>
 
class Solution {
public:
    int myAtoi(std::string str) 
    {
        int flag = 1;  // 正负号
        int i = 0;     // 下标
        int ret = 0;   // 结果
        int size = str.size(); 
 
        // 忽略前导空格
        while (i < size && str[i] == ' ') {
            ++i;
        }
 
        // 处理符号
        if (i < size && str[i] == '-') {
            flag = -1;
            ++i;
        } else if (i < size && str[i] == '+') {
            ++i;
        }
 
        // 转换数字
        while (i < size && str[i] >= '0' && str[i] <= '9') {
            int digit = str[i] - '0';
            // 检查溢出
            if (ret > (INT_MAX - digit) / 10) {
                return flag == 1 ? INT_MAX : INT_MIN;
            }
            ret = ret * 10 + digit;
            ++i;
        }
 
        return flag * ret;
    }
};
 
int main() {
    Solution sol;
    std::string input = "   -42";
    std::cout << sol.myAtoi(input) << std::endl;
    return 0;
}

四、代码逻辑详解

1. 变量初始化

flag：用于记录结果的正负号，初始值为 1，表示正数。
i：用于遍历字符串的下标，初始值为 0。
ret：用于存储转换后的整数结果，初始值为 0。
size：字符串的长度。

2. 忽略前导空格

while (i < size && str[i] == ' ') {
    ++i;
}

使用一个 while 循环，从字符串的开头开始，跳过所有的空格字符，直到遇到第一个非空格字符。

3. 处理符号

if (i < size && str[i] == '-') {
    flag = -1;
    ++i;
} else if (i < size && str[i] == '+') {
    ++i;
}

检查第一个非空格字符是否为 + 或 -。如果是 -，则将 flag 设为 -1，表示结果为负数；如果是 +，则直接跳过该字符；如果没有符号，则默认结果为正数。

4. 转换数字

while (i < size && str[i] >= '0' && str[i] <= '9') {
    int digit = str[i] - '0';
    // 检查溢出
    if (ret > (INT_MAX - digit) / 10) {
        return flag == 1 ? INT_MAX : INT_MIN;
    }
    ret = ret * 10 + digit;
    ++i;
}

使用一个 while 循环，从符号字符之后开始，依次读取数字字符。将字符转换为对应的数字 digit，并将其加入到结果 ret 中。在每次更新 ret 之前，检查是否会发生溢出。如果 ret 乘以 10 再加上 digit 会超过 INT_MAX，则根据 flag 的值返回 INT_MAX 或 INT_MIN。

5. 返回结果

return flag * ret;

最后，将结果乘以 flag，得到最终的整数结果并返回。

到此这篇关于C++实现字符串转整数(atoi)的代码详解的文章就介绍到这了,更多相关C++字符串转整数内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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