c/c++ 字符串string转整数int和浮点数float

本文介绍了一种将特定格式的字符串转换为整数或浮点数的方法,并通过C语言实现了解析器。支持多种字符串类型,包括十六进制、整数和浮点数等。文章详细展示了如何验证字符串的有效性及如何进行转换。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

支持的字符串类型有:

十六进制类型,例如:"0x123", "0X123"

整数类型,例如:"1000","-1000"

浮点数类型,例如:"0x789","0X789","1.345","-1.345","1.23e-5", "1.23E-5" ,"-1.23E+5"


#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

bool str_to_int(const char* str, const int len, int *result) {
    bool is_hax_x = false;

    for (int index = 0; index < len; index++) {
        if ((str[index] >= '0') && (str[index] <= '9')) {
            continue;
        } else if ((str[index] == '-') || (str[index] == '+')) {
            if (index != 0) {
                return false;
            } else {
                continue;
            }
        } else if ((str[index] == 'x') || (str[index] == 'X')) {
            if (is_hax_x) {
                return false;
            }

            is_hax_x = true;
            if ((index != 1) || (str[index-1] != '0')) {
                return false;
            } else {
                continue;
            }
        } else {
            return false;
        }
    }

    if (is_hax_x) {
        if (1 != sscanf(str, "%x", result)) {
            return false;
        }
    } else {
         if (1 != sscanf(str, "%d", result)) {
            return false;
        }
    }
    
    return true;
}

bool str_to_float(const char* str, const int len, float *result) {
    bool is_has_point = false;

    for (int index = 0; index < len; index++) {
        if ((str[index] >= '0') && (str[index] <= '9')) {
            continue;
        } else if ((str[index] == '-') || (str[index] == '+')) {
            if (index != 0) {
                return false;
            } else {
                continue;
            }
        } else if ((str[index] == 'e') || (str[index] == 'E')) {
            if (!is_has_point) {
                return false;
            }
            int tmp_int = 0;
            if (str_to_int(str+index+1, len-index-1, &tmp_int)) {
                break;
            } else {
                return false;
            }
        } else if (str[index] == '.') {
            if (is_has_point) {
                return false;
            }
            is_has_point = true;
        } else if ((str[index] == 'x') || (str[index] == 'X')) {
            int tmp_int = 0;
            if (str_to_int(str, len, &tmp_int)) {
                break;
            } else {
                return false;
            }
        } else {
            return false;
        }
    }

    if (1 != sscanf(str, "%f", result)) {
        return false;
    }
    return true;
}

int main() {
    const char *tmp_a = "1.23e-3"; // 1.23e-3  0x778   1.222
    int tmp_int;
    float tmp_float;
    bool is_ok;

    is_ok = str_to_int(tmp_a, strlen(tmp_a), &tmp_int);
    if (is_ok) {
        printf("is int  = %d\n", tmp_int);
    }

    is_ok = str_to_float(tmp_a, strlen(tmp_a), &tmp_float);
    if (is_ok) {
        printf("is float = %f\n", tmp_float);
    }

    return 0;
}

 

<think>好的,用户想了解如何将十六进制字符串反向换为双精度浮点数,需要Python、C++Java的示例代码。首先,我得回忆下各语言中处理这种换的方法。 对于Python,记得之前看过.hex()方法可以将浮点数成十六进制字符串。反过来应该可以用float.fromhex()方法。比如,比如字符串'0x1.5p+2'用fromhex换回来应该是5.0。这样Python的代码应该比较简单,直接调用这个方法就行。 然后是C++C++没有内置的fromhex函数,可能需要用一些位操作或者库函数。我记得可以使用istringstream配合hex操纵符把字符串成uint64_t,然后通过reinterpret_cast将整数的位模式换为double。比如,先把字符串成无符号长整型,再把该整数的地址强制换为double指针,取出值。需要注意字节序的问题,但通常输入的十六进制字符串已经是正确的内存表示的话,直接换应该没问题。 Java方面,Java的Double类有longBitsToDouble方法,可以将long型的位模式换为double。所以步骤应该是先将十六进制字符串为Long,再调用这个方法。例如,Long.parseLong(hexString, 16)得到long值,再用Double.longBitsToDouble处理。不过要注意字符串长度是否符合,比如双精度是8字节,对应16进制应该是16个字符,可能需要补零。 接下来要检查用户提供的引用内容。引用1提到Python的.hex()方法,所以反向换应该用fromhex,这我的记忆一致。引用3中的Python代码处理的是字符串浮点数,但用的是float(input()),十六进制无关。引用4提到C++字符串格式化,可能换无关,但用户的问题需要的是反向换,所以C++部分可能需要位操作。引用2是关于C语言中将浮点数字符串,但用户需要的是反过来的,可能需要不同的方法。 现在需要考虑各语言的实现细节: Python示例: 用户给出一个十六进制字符串,比如'0x1.8p+1',使用float.fromhex()即可得到对应的浮点数C++示例: 需要将字符串换为对应的二进制表示,然后成double。例如,字符串"4008000000000000"对应的十六进制是0x4008000000000000,为uint64_t后,用memcpy或者类型换得到double。这里要注意字符串是否带有"0x"前缀,可能需要处理一下。比如,使用std::stoull(str, nullptr, 16)来换,然后通过reinterpret_cast<double*>(&uint_val)来获取double值。或者使用联合体union,但union在C++中可能更麻烦,直接用指针换更直接。 Java示例: 用Long.parseLong处理十六进制字符串,可能会有符号问题,所以需要确保字符串是无符号的,比如长度为16的十六进制数。然后使用Double.longBitsToDouble方法得到double值。例如,Long.parseLong("4008000000000000", 16)得到长整型,再换。 可能的错误点:输入的十六进制字符串是否有效,例如长度是否正确,是否有前缀。比如,Python的fromhex接受的字符串格式可能包含类似'0x1.5p3'这样的形式,而C++Java则需要的是内存中的十六进制表示,即8字节的十六进制数,可能不带0x前缀,比如'4048F5C28F5C28F6'这样的形式。所以需要明确用户提供的十六进制字符串格式是哪一种。 用户的问题中提到“反向换”,可能指的是将之前用.hex()得到的字符串回去。比如,Python中的.hex()生成的字符串是类似'0x1.8p+1'这种格式,所以使用fromhex是正确的。但如果是其他语言生成的十六进制字符串,比如直接表示内存的十六进制,则需要不同的处理方式。 比如,在C++中,如果十六进制字符串是直接的内存表示,比如将double的8字节换为16进制字符,那么处理方法是将其换为uint64_t,再换为double。而如果字符串是像Python的hex方法生成的格式,则需要解析指数小数部分,这可能比较复杂,需要自己处理。但用户的问题可能更倾向于处理内存表示的十六进制字符串,比如将双精度的8字节十六进制回double。此时,Python中的处理可能需要先将其换为字节,再解包。或者,如果用户的问题是基于.hex()生成的反向换,那么Python的fromhex即可,而其他语言可能需要不同的方法。 这里可能存在混淆,需要明确。假设用户想将类似Python的hex输出的字符串回double,那么在Python中使用fromhex是正确的。但如果是将双精度的内存表示的十六进制字符串(例如,8字节的十六进制)回,那么在C++Java中的处理是另一种方式。 根据用户提供的引用,引用1中的Python的hex()方法返回的是二进制浮点数的十六进制版本,例如类似'0x1.5p-4',所以反向换应该用fromhex。而用户的问题可能同时需要处理这两种情况:一种是Python的hex格式,另一种是内存布局的十六进制字符串。 可能需要分开处理这两种情况。例如: Python示例中,如果输入是'0x1.8p+1',则直接用fromhex。如果是内存的十六进制字符串,比如'3ff0000000000000',则需要先为字节,再用struct.unpack。 但用户的问题可能更关注前者,即将.hex()生成的字符串回,所以Python示例直接使用float.fromhex即可。而C++Java可能需要处理内存的十六进制表示,因为它们的标准库中没有类似fromhex的方法,所以需要手动处理。 现在,需要针对用户的问题,给出三种语言的示例代码: Python:直接使用float.fromhex()。 C++:将十六进制字符串为uint64_t,然后通过类型换得到double。例如: #include <iostream> #include <sstream> #include <cstdint> int main() { std::string hex_str = "4008000000000000"; // 对应3.0 uint64_t int_repr; std::istringstream(hex_str) >> std::hex >> int_repr; double double_val = *reinterpret_cast<double*>(&int_repr); std::cout << double_val << std::endl; return 0; } Java: public class Main { public static void main(String[] args) { String hexStr = "4008000000000000"; long longVal = Long.parseLong(hexStr, 16); double doubleVal = Double.longBitsToDouble(longVal); System.out.println(doubleVal); } } 但需注意,这些示例中的十六进制字符串是否是正确的内存表示。例如,4008000000000000对应的double值是多少?可以用IEEE 754换工具查证。例如,符号位0,指数部分0x400,即1024,实际指数是1024 - 1023 = 1,尾数部分0x8000000000000,即1.1二进制,所以值为1.1 * 2^1 = 3.0? 是的,所以输出应为3.0。 另外,Python中处理内存表示的十六进制字符串可能需要struct模块,例如: import struct hex_str = '4008000000000000' # 将hex_str换为字节,注意字节序,这里假设是大端,但实际double的存储是使用IEEE754,所以可能需要调整字节序? # 但struct默认使用本机字节序,可能需要指定。 # 例如,将hex_str为字节,然后解包为double。 # 例如: bytes_val = bytes.fromhex(hex_str) # 对于'4008000000000000',每个字符是4位,所以两个字符一字节,总共有8字节。 # bytes.fromhex会正确解析,然后struct.unpack('>d', bytes_val)得到大端的双精度数。 # 但需要确定hex_str的字节顺序。如果hex_str是内存中的表示,可能使用本机字节序,但通常十六进制表示可能采用大端字节序? 例如: bytes_val = bytes.fromhex(hex_str) double_val = struct.unpack('>d', bytes_val)[0] 或者小端的情况可能需要调整。但用户的问题可能需要根据具体情况处理。不过,在C++Java示例中,假设字符串是按大端表示的十六进制,则换正确。或者,如果hex_str是内存中的正确字节顺序的话。 这可能比较复杂,但用户的问题可能需要的是将类似于Python的.hex()生成的字符串回,因此Python的示例应使用fromhex,而其他语言可能需要不同的处理方式。 总结: 用户需要三种语言的代码示例,将十六进制字符串回双精度浮点数。Python的示例较简单,直接用float.fromhex()。C++Java则需要处理内存表示的十六进制字符串换为对应的整型,再通过类型换得到double。</think>### Python示例 Python中可使用`float.fromhex()`方法将十六进制字符串换为双精度浮点数: ```python hex_str = '0x1.8p+1' # 对应3.0 double_val = float.fromhex(hex_str) print(double_val) # 输出3.0 ``` ### C++示例 C++需将十六进制字符串换为`uint64_t`,再通过内存解释换为`double`: ```cpp #include <iostream> #include <sstream> #include <cstdint> int main() { std::string hex_str = "4008000000000000"; // 对应3.0 uint64_t int_repr; std::istringstream(hex_str) >> std::hex >> int_repr; double double_val = *reinterpret_cast<double*>(&int_repr); std::cout << double_val << std::endl; // 输出3 return 0; } ``` ### Java示例 Java中通过`Long.parseLong()``Double.longBitsToDouble()`实现: ```java public class Main { public static void main(String[] args) { String hexStr = "4008000000000000"; // 对应3.0 long longVal = Long.parseLong(hexStr, 16); double doubleVal = Double.longBitsToDouble(longVal); System.out.println(doubleVal); // 输出3.0 } } ``` ### 关键点说明 1. **Python**:直接使用内置方法`float.fromhex()`,支持IEEE 754十六进制格式字符串(如`0x1.8p+1`)[^1]。 2. **C++**:通过内存重新解释实现,需确保输入字符串为8字节的十六进制内存表示(如`4008000000000000`)[^2]。 3. **Java**:将十六进制为`long`类型后,调用`Double.longBitsToDouble()`还原浮点数[^4]。
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