C++中字符串轉(zhuǎn)整數(shù)推薦使用std::stoi，因其支持異常處理和部分轉(zhuǎn)換檢測；std::istringstream適用于解析含多個數(shù)值或復(fù)雜格式的字符串；atoi和sscanf雖性能略優(yōu)但缺乏安全機(jī)制，不推薦用于現(xiàn)代C++。
在C++中將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)，主要有幾種方法，每種都有其適用場景和特點(diǎn)。最推薦且現(xiàn)代C++風(fēng)格的是使用std::stoi，它不僅簡潔，還提供了良好的錯誤處理機(jī)制。此外，std::istringstream提供了更靈活的流式解析能力，而C風(fēng)格的atoi和sscanf在特定場景下也有其用武之地，但通常伴隨著更多的風(fēng)險。選擇哪種方法，往往需要權(quán)衡安全性、便利性和對錯誤的容忍度。
將C++字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)，我們可以從幾個不同的角度入手，每種方法都有其獨(dú)特的哲學(xué)和實(shí)踐考量。
1. 使用 std::stoi (C++11及更高版本)
這是現(xiàn)代C++中最推薦的方法。std::stoi 函數(shù)位于 <string> 頭文件中，它能夠?qū)?std::string 對象轉(zhuǎn)換為 int。它的強(qiáng)大之處在于提供了異常機(jī)制來處理無效輸入或超出范圍的數(shù)值。
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#include <iostream>
#include <string>
#include <stdexcept> // For std::invalid_argument, std::out_of_range
// 示例：將字符串 "123" 轉(zhuǎn)換為整數(shù)
std::string str1 = "123";
try {
int num1 = std::stoi(str1);
std::cout << "stoi(\"" << str1 << "\"): " << num1 << std::endl; // 輸出: 123
} catch (const std::invalid_argument& e) {
std::cerr << "無效參數(shù): " << e.what() << std::endl;
} catch (const std::out_of_range& e) {
std::cerr << "超出范圍: " << e.what() << std::endl;
}
// 示例：包含非數(shù)字字符的字符串
std::string str2 = "123abc";
try {
// stoi 會嘗試轉(zhuǎn)換開頭的數(shù)字部分，并返回轉(zhuǎn)換后的值
// 如果需要嚴(yán)格檢查整個字符串，可以結(jié)合第二個參數(shù)pos
size_t pos;
int num2 = std::stoi(str2, &pos);
std::cout << "stoi(\"" << str2 << "\"): " << num2 << std::endl; // 輸出: 123
if (pos != str2.length()) {
std::cout << "注意: 字符串 \"" << str2 << "\" 在位置 " << pos << " 之后包含非數(shù)字字符。" << std::endl;
}
} catch (const std::invalid_argument& e) {
std::cerr << "無效參數(shù): " << e.what() << std::endl;
} catch (const std::out_of_range& e) {
std::cerr << "超出范圍: " << e.what() << std::endl;
}
// 示例：完全非數(shù)字的字符串
std::string str3 = "hello";
try {
int num3 = std::stoi(str3); // 會拋出 std::invalid_argument
std::cout << "stoi(\"" << str3 << "\"): " << num3 << std::endl;
} catch (const std::invalid_argument& e) {
std::cerr << "無效參數(shù) (預(yù)期): " << e.what() << std::endl; // 輸出: 無效參數(shù) (預(yù)期): stoi
} catch (const std::out_of_range& e) {
std::cerr << "超出范圍: " << e.what() << std::endl;
}
// 示例：超出 int 范圍的字符串
std::string str4 = "2147483648"; // 2^31, 超過 int 最大值 (通常是 2147483647)
try {
int num4 = std::stoi(str4); // 會拋出 std::out_of_range
std::cout << "stoi(\"" << str4 << "\"): " << num4 << std::endl;
} catch (const std::invalid_argument& e) {
std::cerr << "無效參數(shù): " << e.what() << std::endl;
} catch (const std::out_of_range& e) {
std::cerr << "超出范圍 (預(yù)期): " << e.what() << std::endl; // 輸出: 超出范圍 (預(yù)期): stoi
}std::stoi 的第二個可選參數(shù) std::istringstream0 是一個 std::istringstream1 指針，用于存儲轉(zhuǎn)換結(jié)束時字符串中下一個字符的索引。這對于檢查字符串是否完全由數(shù)字組成非常有用。
2. 使用 std::istringstream
std::istringstream 是一個基于字符串的輸入流，它提供了類似于 std::istringstream4 的功能，可以從字符串中提取各種類型的數(shù)據(jù)。這在處理更復(fù)雜的字符串解析任務(wù)時非常靈活。
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream> // For std::istringstream
std::string str = "456";
int num;
std::istringstream iss(str);
iss >> num;
if (iss.fail()) { // 檢查轉(zhuǎn)換是否失敗
std::cerr << "istringstream 轉(zhuǎn)換失敗。" << std::endl;
} else {
std::cout << "istringstream(\"" << str << "\"): " << num << std::endl; // 輸出: 456
}
// 示例：處理帶非數(shù)字字符的字符串
std::string str_bad = "789abc";
int num_bad;
std::istringstream iss_bad(str_bad);
iss_bad >> num_bad;
if (iss_bad.fail()) {
std::cerr << "istringstream 轉(zhuǎn)換失敗，可能包含非數(shù)字字符或格式不正確。" << std::endl;
} else {
std::cout << "istringstream(\"" << str_bad << "\"): " << num_bad << std::endl; // 輸出: 789
// 同樣，如果需要嚴(yán)格檢查，可以檢查流中是否還有剩余字符
char remaining_char;
if (iss_bad >> remaining_char) {
std::cout << "注意: 字符串 \"" << str_bad << "\" 轉(zhuǎn)換后還有剩余字符。" << std::endl;
}
}std::istringstream 的優(yōu)點(diǎn)在于其通用性，不僅可以轉(zhuǎn)換為 int，還可以轉(zhuǎn)換為 std::istringstream7、std::istringstream8 或其他自定義類型。通過檢查 std::istringstream9 或 atoi0 可以判斷轉(zhuǎn)換是否成功。
3. 使用 atoi (C風(fēng)格函數(shù))
atoi (ASCII to integer) 是一個C風(fēng)格的函數(shù)，位于 atoi3 頭文件中。它將C風(fēng)格字符串（atoi4）轉(zhuǎn)換為 int。
#include <iostream> #include <string> #include <cstdlib> // For atoi std::string str_c = "789"; int num_c = std::atoi(str_c.c_str()); // 需要轉(zhuǎn)換為 C 風(fēng)格字符串 std::cout << "atoi(\"" << str_c << "\"): " << num_c << std::endl; // 輸出: 789 // 示例：包含非數(shù)字字符的字符串 std::string str_c_bad = "123xyz"; int num_c_bad = std::atoi(str_c_bad.c_str()); std::cout << "atoi(\"" << str_c_bad << "\"): " << num_c_bad << std::endl; // 輸出: 123 // 示例：完全非數(shù)字的字符串 std::string str_c_invalid = "hello"; int num_c_invalid = std::atoi(str_c_invalid.c_str()); std::cout << "atoi(\"" << str_c_invalid << "\"): " << num_c_invalid << std::endl; // 輸出: 0
atoi 的主要缺點(diǎn)是它不提供任何錯誤檢查機(jī)制。如果字符串無法轉(zhuǎn)換為有效的整數(shù)，它會返回 atoi7，但這與字符串本身就是 "0" 的情況無法區(qū)分。此外，如果轉(zhuǎn)換結(jié)果超出 int 的表示范圍，atoi 的行為是未定義的。因此，在需要健壯錯誤處理的現(xiàn)代C++代碼中，通常不推薦使用 atoi。
4. 使用 sscanf (C風(fēng)格函數(shù))
sscanf 也是一個C風(fēng)格函數(shù)，位于 sscanf3 頭文件中，它從字符串中讀取格式化的數(shù)據(jù)。
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdio> // For sscanf
std::string str_s = "101";
int num_s;
int result = std::sscanf(str_s.c_str(), "%d", &num_s);
if (result == 1) { // 檢查是否成功匹配了一個項
std::cout << "sscanf(\"" << str_s << "\"): " << num_s << std::endl; // 輸出: 101
} else {
std::cerr << "sscanf 轉(zhuǎn)換失敗。" << std::endl;
}
// 示例：包含非數(shù)字字符的字符串
std::string str_s_bad = "202abc";
int num_s_bad;
result = std::sscanf(str_s_bad.c_str(), "%d", &num_s_bad);
if (result == 1) {
std::cout << "sscanf(\"" << str_s_bad << "\"): " << num_s_bad << std::endl; // 輸出: 202
// sscanf 也會在遇到非數(shù)字字符時停止，需要額外檢查字符串是否完全轉(zhuǎn)換
} else {
std::cerr << "sscanf 轉(zhuǎn)換失敗。" << std::endl;
}sscanf 比 atoi 提供了更精細(xì)的控制和錯誤報告（通過返回值），但它仍然是C風(fēng)格的，不如 std::stoi 或 std::istringstream 那樣與C++的類型系統(tǒng)和異常機(jī)制融合得好。
std::stoi 在處理錯誤時有哪些優(yōu)勢？std::stoi 在C++字符串轉(zhuǎn)整數(shù)的方法中，其錯誤處理能力是其最顯著的優(yōu)勢，這讓它在現(xiàn)代C++編程中成為首選。它的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩個方面：
首先，異常機(jī)制。std::stoi 在遇到無法轉(zhuǎn)換的字符串（如 "hello"）時，會拋出 std::stoi1 異常。而當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)果超出 int 類型所能表示的范圍（溢出或下溢）時，它會拋出 std::stoi3 異常。這種基于異常的錯誤報告機(jī)制，與C++的異常處理流程完美契合，使得程序能夠清晰地捕獲并處理這些非正常情況，而不是默默地返回一個可能被誤解的錯誤值（比如 atoi 返回 atoi7）。
例如，考慮這樣的場景：你從用戶輸入或配置文件中讀取一個字符串，期望它是一個整數(shù)。如果用戶不小心輸入了 "ten" 或者一個天文數(shù)字，std::stoi 會立即通過異常告知你問題所在，你可以據(jù)此給用戶友好的提示，或者采取其他恢復(fù)措施。如果使用 atoi，"ten" 會被轉(zhuǎn)換為 atoi7，而 "0" 也是一個合法的整數(shù)，這就會導(dǎo)致邏輯上的混淆，難以判斷是用戶真的輸入了 atoi7 還是輸入了無效字符。
其次，部分轉(zhuǎn)換的精確控制。std::stoi 提供了可選的 std::stoi1 參數(shù)。這個參數(shù)能夠指示字符串中哪個位置停止了轉(zhuǎn)換。這意味著，即使字符串是 "123abc"，std::stoi 也能告訴你它成功轉(zhuǎn)換了 "123"，并且在索引 std::stoi3 處遇到了非數(shù)字字符 'a'。這對于需要解析混合了數(shù)字和非數(shù)字內(nèi)容的字符串非常有用，你可以根據(jù) std::istringstream0 的值來判斷整個字符串是否都被成功解析，或者哪些部分是有效的數(shù)字。
#include <iostream>
#include <string>
#include <stdexcept>
void convertAndCheck(const std::string& s) {
try {
size_t pos;
int value = std::stoi(s, &pos);
std::cout << "字符串: \"" << s << "\", 轉(zhuǎn)換為整數(shù): " << value << std::endl;
if (pos < s.length()) {
std::cout << "注意: 字符串在位置 " << pos << " 之后還有非數(shù)字字符: \"" << s.substr(pos) << "\"" << std::endl;
}
} catch (const std::invalid_argument& e) {
std::cerr << "錯誤: 無效輸入 - \"" << s << "\" 無法轉(zhuǎn)換為整數(shù)。詳情: " << e.what() << std::endl;
} catch (const std::out_of_range& e) {
std::cerr << "錯誤: 數(shù)值超出范圍 - \"" << s << "\" 太大或太小。詳情: " << e.what() << std::endl;
}
std::cout << "------------------------" << std::endl;
}
// 調(diào)用示例
// convertAndCheck("123");
// convertAndCheck("-45");
// convertAndCheck("0");
// convertAndCheck(" 99 "); // 會忽略前導(dǎo)和尾隨空格
// convertAndCheck("123test");
// convertAndCheck("test123"); // 拋出 invalid_argument
// convertAndCheck("2147483648"); // 拋出 out_of_range (假設(shè) int 為 32 位)
// convertAndCheck("-2147483649"); // 拋出 out_of_range總的來說，std::stoi 通過明確的異常類型和靈活的 std::istringstream0 參數(shù)，提供了一種安全、可控且符合現(xiàn)代C++編程范式的字符串到整數(shù)轉(zhuǎn)換方案，極大地提升了代碼的健壯性和可維護(hù)性。
std::istringstream 適用于哪些更復(fù)雜的場景？std::istringstream 的強(qiáng)大之處在于它模擬了一個輸入流，這意味著它不僅能做簡單的字符串到整數(shù)轉(zhuǎn)換，還能處理更復(fù)雜、更像自然語言的解析任務(wù)。把它想象成一個可以從內(nèi)存中的字符串讀取數(shù)據(jù)的 std::istringstream4，這樣它的應(yīng)用場景就一下子開闊了。
1. 解析包含多個數(shù)值或不同類型數(shù)據(jù)的字符串：
如果你的字符串不僅僅是一個數(shù)字，而是像 "Width: 100 Height: 200 Depth: 50" 這樣的格式，或者 "Point(10, 20)"，std::istringstream 就能輕松應(yīng)對。你可以像從文件中讀取數(shù)據(jù)一樣，使用 <string>1 運(yùn)算符連續(xù)提取數(shù)據(jù)。
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
std::string configLine = "Resolution: 1920x1080 RefreshRate: 144Hz";
std::istringstream iss(configLine);
std::string label1, resolutionStr, label2, refreshRateStr;
int width, height, refreshRate;
char x_char; // 用于捕獲 'x'
// 嘗試解析 "Resolution: 1920x1080"
if (iss >> label1 && label1 == "Resolution:") {
if (iss >> width >> x_char && x_char == 'x' && iss >> height) {
std::cout << "解析到分辨率: " << width << "x" << height << std::endl;
} else {
std::cerr << "解析分辨率失敗。" << std::endl;
}
} else {
std::cerr << "未找到 Resolution 標(biāo)簽。" << std::endl;
}
// 嘗試解析 "RefreshRate: 144Hz"
if (iss >> label2 && label2 == "RefreshRate:") {
// 這里可以使用字符串來讀取 "144Hz"，然后進(jìn)一步處理
// 或者直接嘗試讀取整數(shù)，如果后面有非數(shù)字字符，流會進(jìn)入失敗狀態(tài)
if (iss >> refreshRate) {
std::cout << "解析到刷新率: " << refreshRate << "Hz" << std::endl;
// 檢查是否有剩余字符，如 'Hz'
std::string unit;
iss >> unit; // 嘗試讀取單位
if (!iss.fail() && unit == "Hz") {
std::cout << "單位 'Hz' 也被成功識別。" << std::endl;
}
} else {
std::cerr << "解析刷新率失敗。" << std::endl;
}
} else {
std::cerr << "未找到 RefreshRate 標(biāo)簽。" << std::endl;
}2. 靈活的錯誤檢查和狀態(tài)管理：std::istringstream 作為流，擁有 <string>3, <string>4, <string>5, <string>6 等方法來檢查流的狀態(tài)。這在解析復(fù)雜或格式不固定的字符串時非常有用。你可以根據(jù)流的狀態(tài)來判斷是數(shù)據(jù)格式不匹配、到達(dá)字符串末尾還是發(fā)生了更嚴(yán)重的錯誤。
3. 將字符串轉(zhuǎn)換為非基本類型：
如果你有自定義的類型，并且為其重載了 <string>7，那么 std::istringstream 也能無縫地將字符串內(nèi)容解析到你的自定義對象中。這使得它在處理序列化/反序列化任務(wù)時非常方便。
4. 避免字符串拷貝的性能考量 (雖然不總是最快，但概念上靈活)：
雖然創(chuàng)建 std::istringstream 對象本身有開銷，但在某些場景下，如果需要對一個長字符串進(jìn)行多次不同模式的解析，或者需要逐詞、逐行地處理，使用流的方式可以避免反復(fù)創(chuàng)建子字符串或進(jìn)行其他字符串操作，從而在概念上提供一種更“流式”的、可能更高效的解析方式。
簡單來說，當(dāng)你的字符串不僅僅是一個裸數(shù)字，而是包含了結(jié)構(gòu)、分隔符、多個數(shù)據(jù)點(diǎn)，或者需要進(jìn)行更細(xì)致的錯誤判斷和分步解析時，std::istringstream 就能大顯身手。它提供了一種面向?qū)ο蟮?、更C++化的字符串解析范式，讓代碼更具可讀性和擴(kuò)展性。
在字符串到整數(shù)的轉(zhuǎn)換中，性能確實(shí)是一個值得探討的問題，但我們首先要明確，對于絕大多數(shù)應(yīng)用程序而言，代碼的清晰度、健壯性和正確性遠(yuǎn)比微小的性能差異更重要。只有在遇到性能瓶頸，并且分析表明字符串轉(zhuǎn)換是主要瓶CPU時間的地方，我們才需要深入研究性能。
1. std::stoi：
通常，std::stoi 是一個經(jīng)過高度優(yōu)化的函數(shù)。它在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)上會利用一些高效的字符處理技術(shù)。對于單次、直接的字符串到整數(shù)轉(zhuǎn)換，它的性能表現(xiàn)非常出色，并且由于其異常處理機(jī)制，它在安全性上提供了最好的平衡。它的開銷主要在于異常處理路徑，如果預(yù)期會有很多無效輸入導(dǎo)致頻繁拋出異常，這可能會有額外的性能成本。但對于大部分有效轉(zhuǎn)換，其性能是足夠快的。
2. std::istringstream：std::istringstream 涉及到流對象的構(gòu)建、虛擬函數(shù)調(diào)用以及更復(fù)雜的內(nèi)部狀態(tài)管理，因此它的理論開銷通常會比 std::stoi 稍大。每次轉(zhuǎn)換都需要創(chuàng)建一個 std::string6 對象，這本身就是一種開銷。然而，這種開銷對于大多數(shù)應(yīng)用程序來說是微不足道的。它的優(yōu)勢在于解析復(fù)雜格式的字符串，如果你的任務(wù)是解析多個值或混合類型，那么 std::string6 的整體效率可能更高，因?yàn)樗苊饬硕啻蔚淖址蟹趾蛦为?dú)轉(zhuǎn)換。如果你需要從一個字符串中提取多個整數(shù)，使用一個 std::string6 對象循環(huán)提取，其總性能可能優(yōu)于多次調(diào)用 std::stoi。
3. atoi 和 sscanf：atoi 和 sscanf 是C風(fēng)格的函數(shù)，它們通常被認(rèn)為在純粹的轉(zhuǎn)換速度上可能略快，因?yàn)樗鼈儾簧婕癈++的異常處理機(jī)制或流對象的開銷。atoi 是最簡單的，但它的嚴(yán)重缺點(diǎn)是沒有錯誤報告，這使得它在現(xiàn)代C++中幾乎不應(yīng)該被用于任何需要可靠性檢查的場景。sscanf 提供了更多的控制，其性能也通常不錯，但它需要C風(fēng)格的字符串 (atoi4)，并且其錯誤處理通過返回值進(jìn)行，不如異常直觀。
如何選擇？
std::stoi： 在大多數(shù)情況下，如果只需要將一個 std::string 轉(zhuǎn)換為一個整數(shù)，并且需要健壯的錯誤處理（包括無效輸入和數(shù)值溢出），std::stoi 是最佳選擇。它的性能足夠好，并且提供了現(xiàn)代C++應(yīng)有的安全性。std::istringstream： 如果你需要從一個字符串中以上就是c++++如何將字符串轉(zhuǎn)換為整數(shù)_c++字符串轉(zhuǎn)整數(shù)常用方法匯總的詳細(xì)內(nèi)容，更多請關(guān)注php中文網(wǎng)其它相關(guān)文章！
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