C语言字符串转数字实现方法

在C语言编程中，经常需要将字符串表示的数字转换为对应的整数或浮点数类型。这种转换过程涉及到字符到数字的解析和处理，是一个常见而重要的操作。本文将介绍在C语言中实现字符串转数字的几种方法，包括使用标准库函数、逐字符转换等技术。

1. 使用标准库函数

1.1 atoi函数

atoi函数用于将字符串转换为整型数值，其原型为：

int atoi(const char *str);

例如：

char str[] = "12345";
int num = atoi(str); // 将字符串"12345"转换为整数12345

1.2 atof函数

atof函数用于将字符串转换为双精度浮点数，其原型为：

double atof(const char *str);

例如：

char str[] = "3.14";
double num = atof(str); // 将字符串"3.14"转换为浮点数3.14

这些标准库函数提供了简单方便的字符串转数字功能，但在处理特定格式或错误输入时可能存在局限性。

2. 逐字符转换

2.1 字符串转整数

可以通过逐个字符解析并计算得到整数值的方法来实现字符串到整数的转换，示例如下：

int str_to_int(char *str) {
    int result = 0;
    int sign = 1;
    int i = 0;

    if (str[0] == '-') {
        sign = -1;
        i++;
    }

    while (str[i] != '') {
        result = result * 10 + (str[i] - '0');
        i++;
    }

    return sign * result;
}

2.2 字符串转浮点数

类似地，可以逐个字符解析并计算得到浮点数值的方法来实现字符串到浮点数的转换，示例如下：

double str_to_double(char *str) {
    double result = 0.0;
    double decimal = 0.1;
    int sign = 1;
    int i = 0;

    if (str[0] == '-') {
        sign = -1;
        i++;
    }

    while (str[i] != '.' && str[i] != '') {
        result = result * 10 + (str[i] - '0');
        i++;
    }

    if (str[i] == '.') {
        i++;
        while (str[i] != '') {
            result += (str[i] - '0') * decimal;
            decimal *= 0.1;
            i++;
        }
    }

    return sign * result;
}

以上逐字符转换的方法较为灵活，可根据具体需求进行调整和扩展，适用于更复杂的转换场景。

3. 错误处理与优化

在进行字符串到数字的转换时，需要考虑错误输入情况（如非法字符、溢出等）以及性能优化等问题。可以结合errno全局变量、strtol、strtod等更强大的函数来处理不同情形，确保转换的准确性和稳定性。