web-dev-qa-db-ja.com

Cでのatoiの実装

次のatoi実装コード、特にこの行を理解できません。

k = (k << 3) + (k << 1) + (*p) - '0';

コードは次のとおりです。

int my_atoi(char *p) {
    int k = 0;
    while (*p) {
        k = (k << 3) + (k << 1) + (*p) - '0';
        p++;
     }
     return k;
}

誰かがそれを私に説明できますか？

別の質問：atof実装のアルゴリズムはどうあるべきか？

catoiatof
24
Adam
k = (k << 3) + (k << 1);

手段

k = k * 2³ + k * 2¹ = k * 8 + k * 2 = k * 10

それは役立ちますか？

*p - '0' termは、次の桁の値を追加します。これは、Cでは数字に連続した値が必要であるため、'1' == '0' + 1、'2' == '0' + 2など.

2番目の質問（atof）については、それはそれ自体の質問である必要があり、それは論文の主題であり、答えが簡単なものではありません...

26
R..

<<はビットシフト、(k<<3)+(k<<1)はk*10、彼はコンパイラより賢いと思った誰かによって書かれました（まあ、彼は間違っていました...）

(*p) - '0'は、文字0は、pが指す文字から、文字を数字に効果的に変換します。

残りを理解できることを願っています... 10進法がどのように機能するかを覚えておいてください。

以下は標準関数atoiの仕様です。標準を引用していないので申し訳ありませんが、これは同じように機能します（from： http://www.cplusplus.com/reference/clibrary/cstdlib/atoi/ ）

この関数は、最初に非空白文字が見つかるまで、必要な数の空白文字（isspaceなど）を最初に破棄します。次に、この文字から開始して、オプションの初期プラス記号またはマイナス記号の後に可能な限り多くの10進数が続き、それらを数値として解釈します。

文字列には、整数を形成する文字の後に追加の文字を含めることができます。これらの文字は無視され、この関数の動作には影響しません。

str内の非空白文字の最初のシーケンスが有効な整数でない場合、またはstrが空であるか空白文字のみを含むためにそのようなシーケンスが存在しない場合、変換は実行されませんゼロが返されます。

31
Karoly Horvath
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <limits.h>

double atof(const char *string);

int debug=1;

int main(int argc, char **argv)
{
    char *str1="3.14159",*str2="3",*str3="0.707106",*str4="-5.2";
    double f1,f2,f3,f4;
    if (debug) printf("convert %s, %s, %s, %s\n",str1,str2,str3,str4);
    f1=atof(str1);
    f2=atof(str2);
    f3=atof(str3);
    f4=atof(str4);

    if (debug) printf("converted values=%f, %f, %f, %f\n",f1,f2,f3,f4);
    if (argc > 1)
    {
        printf("string %s is floating point %f\n",argv[1],atof(argv[1]));
    }
}

double atof(const char *string)
{
    double result=0.0;
    double multiplier=1;
    double divisor=1.0;
    int integer_portion=0;

    if (!string) return result;
    integer_portion=atoi(string);

    result = (double)integer_portion;
    if (debug) printf("so far %s looks like %f\n",string,result);

    /* capture whether string is negative, don't use "result" as it could be 0 */
    if (*string == '-')
    {
        result *= -1; /* won't care if it was 0 in integer portion */
        multiplier = -1;
    }

    while (*string && (*string != '.'))
    {
        string++;
    }
    if (debug) printf("fractional part=%s\n",string);

    // if we haven't hit end of string, go past the decimal point
    if (*string)
    {
        string++;
        if (debug) printf("first char after decimal=%c\n",*string);
    }

    while (*string)
    {
        if (*string < '0' || *string > '9') return result;
        divisor *= 10.0;
        result += (double)(*string - '0')/divisor;
        if (debug) printf("result so far=%f\n",result);
        string++;
    }
    return result*multiplier;
}
1
John Ko

ここに私の実装があります（文字、+、-、およびゼロを含むケースおよびそれらで始まるケースで正常にテストされました）。 Visual Studioでatoi関数をリバースエンジニアリングしようとしました。入力文字列に数字のみが含まれている場合、1つのループで実装できます。しかし、-、+と手紙。

int atoi(char *s)
{    
    int c=1, a=0, sign, start, end, base=1;
//Determine if the number is negative or positive 
    if (s[0] == '-')
        sign = -1;
    else if (s[0] <= '9' && s[0] >= '0')
        sign = 1;
    else if (s[0] == '+')
        sign = 2;
//No further processing if it starts with a letter 
    else 
        return 0;
//Scanning the string to find the position of the last consecutive number
    while (s[c] != '\n' && s[c] <= '9' && s[c] >= '0')
        c++;
//Index of the last consecutive number from beginning
    start = c - 1;
//Based on sign, index of the 1st number is set
    if (sign==-1)       
        end = 1;
    else if (sign==1)
        end = 0;
//When it starts with +, it is actually positive but with a different index 
//for the 1st number
    else
    { 
        end = 1;
        sign = 1;
    }
//This the main loop of algorithm which generates the absolute value of the 
//number from consecutive numerical characters.  
    for (int i = start; i >=end ; i--)
    {
        a += (s[i]-'0') * base;
        base *= 10;
    }
//The correct sign of generated absolute value is applied
    return sign*a;
}
0
Majid Daryadel

興味深いことに、atoiのマニュアルページにはerrnoの設定が示されていないため、（2 ^ 31）-1を超える数字を話している場合は運が悪く、-2 ^ 31未満の数字についても同様です（32と仮定） -bit int）。答えが返ってきますが、それはあなたが望むものではありません。これは、-（（2 ^ 31）-1）から（2 ^ 31）-1の範囲を取り、エラーが発生した場合にINT_MIN（-（2 ^ 31））を返すものです。次に、errnoをチェックして、オーバーフローしたかどうかを確認できます。

#include <stdio.h>
#include <errno.h>  /* for errno */
#include <limits.h> /* for INT_MIN */
#include <string.h> /* for strerror */

extern int errno;

int debug=0;
int atoi(const char *c)
{
    int previous_result=0, result=0;
    int multiplier=1;

    if (debug) printf("converting %s to integer\n",c?c:"");
    if (c && *c == '-')
    {
        multiplier = -1;
        c++;
    }
    else
    {
        multiplier = 1;
    }
    if (debug) printf("multiplier = %d\n",multiplier);
    while (*c)
    {
        if (*c < '0' || *c > '9')
        {
            return result * multiplier;
        }
        result *= 10;
        if (result < previous_result)
        {
            if (debug) printf("number overflowed - return INT_MIN, errno=%d\n",errno);
            errno = EOVERFLOW;
            return(INT_MIN);
        }
        else
        {
            previous_result *= 10;
        }
        if (debug) printf("%c\n",*c);
        result += *c - '0';

        if (result < previous_result)
        {
            if (debug) printf("number overflowed - return MIN_INT\n");
            errno = EOVERFLOW;
            return(INT_MIN);
        }
        else
        {
            previous_result += *c - '0';
        }
        c++;
    }
    return(result * multiplier);
}

int main(int argc,char **argv)
{
    int result;
    printf("INT_MIN=%d will be output when number too high or too low, and errno set\n",INT_MIN);
    printf("string=%s, int=%d\n","563",atoi("563"));
    printf("string=%s, int=%d\n","-563",atoi("-563"));
    printf("string=%s, int=%d\n","-5a3",atoi("-5a3"));
    if (argc > 1)
    {
        result=atoi(argv[1]);
        printf("atoi(%s)=%d %s",argv[1],result,(result==INT_MIN)?", errno=":"",errno,strerror(errno));
        if (errno) printf("%d - %s\n",errno,strerror(errno));
        else printf("\n");
    }
    return(errno);
}
0
John Ko

here からのatoi（）ヒントコードについて：

そして、atoi（）に基づいて、私のofof（）の実装：

[元のコードと同じ制限があり、長さをチェックしないなど]

double atof(const char* s)
{
  double value_h = 0;
  double value_l = 0;
  double sign = 1;

  if (*s == '+' || *s == '-')
  {
    if (*s == '-') sign = -1;
    ++s;
  }

  while (*s >= 0x30 && *s <= 0x39)
  {
    value_h *= 10;
    value_h += (double)(*s - 0x30);
    ++s;
  }

  // 0x2E == '.'
  if (*s == 0x2E)
  {
    double divider = 1;
    ++s;
    while (*s >= 0x30 && *s <= 0x39)
    {
      divider *= 10;
      value_l *= 10;
      value_l += (double)(*s - 0x30);
      ++s;
    }
    return (value_h + value_l/divider) * sign;
  }
  else
  {
    return value_h * sign;
  }
}
0
sailfish009