Sei que essa é uma pergunta mais antiga, mas já a encontrei muitas vezes e, até o momento, ainda não encontrei uma solução bem modelada com as seguintes características:
- Pode converter qualquer base (e detectar o tipo de base)
- Detectará dados incorretos (ou seja, garantirá que toda a cadeia, menos espaço em branco inicial / final, seja consumida pela conversão)
- Garantirá que, independentemente do tipo convertido, o intervalo do valor da sequência seja aceitável.
Então, aqui está o meu, com uma tira de teste. Como ele usa as funções C strtoull / strtoll sob o capô, ele sempre converte primeiro no maior tipo disponível. Então, se você não estiver usando o tipo maior, ele executará verificações de intervalo adicionais para verificar se o seu tipo não excedeu (sub) o fluxo. Para isso, é um pouco menos eficiente do que se alguém escolhesse strtol / strtoul corretamente. No entanto, ele também funciona para shorts / chars e, pelo que sei, não existe uma função de biblioteca padrão que faça isso também.
Aproveitar; espero que alguém ache útil.
#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;
}
StringToDecimalé o método terra do usuário; está sobrecarregado para que possa ser chamado assim:
int a; a = StringToDecimal<int>("100");
ou isto:
int a; StringToDecimal(a, "100");
Eu odeio repetir o tipo int, então prefiro o último. Isso garante que, se o tipo de 'a' for alterado, não haverá resultados ruins. Eu gostaria que o compilador pudesse descobrir como:
int a; a = StringToDecimal("100");
... mas o C ++ não deduz os tipos de retorno de modelo, então é o melhor que posso obter.
A implementação é bem simples:
CstrtoxllWrapperenvolve ambos strtoulle strtoll, chamando o que for necessário, com base na assinatura do tipo de modelo e fornecendo algumas garantias adicionais (por exemplo, entrada negativa não será permitida se não estiver assinada e garante que toda a cadeia seja convertida).
CstrtoxllWrapperé usado por StringToSignede StringToUnsignedcom o maior tipo (long long / unsigned long long) disponível para o compilador; isso permite que a conversão máxima seja realizada. Então, se for necessário, StringToSigned/ StringToUnsignedexecuta as verificações finais do intervalo no tipo subjacente. Finalmente, o método do ponto final,StringToDecimal , decide qual dos métodos de modelo StringTo * chamar com base na assinatura do tipo subjacente.
Eu acho que a maior parte do lixo pode ser otimizada pelo compilador; praticamente tudo deve ser determinístico em tempo de compilação. Qualquer comentário sobre esse aspecto seria interessante para mim!