GCC下itoa函数的演变：itoa with GCC

2024-08-28 04:08
文章标签 gcc itoa 演变 函数

本文主要是介绍GCC下itoa函数的演变：itoa with GCC，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

原文：http://www.strudel.org.uk/itoa/

这篇文章中有对部分函数的具体分析：对itoa函数的分析。

简介

我怎么在GCC下使用itoa()？

          啊，C/C++！itoa()不是ANSI C标准而且它不能在linux下的GCC中工作（至少我使用的版本是这样的）。这是很让人沮丧的，特别是当你想让代码跨平台可用时（Windows/Linux/Solaris或其他任何机器）。

        很多人说可以使用sprintf来写字符串但是sprintf不满足itoa()的一个特征：itoa函数允许将int转换为除十进制以外其他进制的形式。该文章包含一系列itoa函数实现的演化版本。较老的版本在文章后边。请确认你用的是最新版本。

贡献

       在我们继续之前，我要感谢以下为解决方案作出贡献的人。这个函数是由以下人员贡献的：Stuart Lowe (本文作者)，Robert Jan Schaper，Ray-Yuan Sheu， Rodrigo de Salvo Braz，Wes Garland，John Maloney，Brian Hunt，Fernando Corradi and Lukás Chmela。


演变过程

以下是早期的一个版本，由Robert Jan Schaper表述于Google groups：

char* version 0.1

char* itoa(int val, int base){static char buf[32] = {0};int i = 30;for(; val && i ; --i, val /= base)buf[i] = "0123456789abcdef"[val % base];return &buf[i+1];
}
我所使用的版本和这个版本看起来不太一样，它更像是这样的形式： itoa(int value, char* buffer, int radix)。在最后，我给出了我自己使用std::string代替字符串的版本。

std::string version 0.1

void my_itoa(int value, std::string& buf, int base){int i = 30;buf = "";for(; value && i ; --i, value /= base) buf = "0123456789abcdef"[value % base] + buf;
}
更新：(2005/02/11)

Ray-Yuan Sheu发邮件给我，他提出了一个更新版本：做了更多错误检测，例如基底base越界、负整数等。

更新：(2005/04/08)

Rodrigo de Salvo Braz指出了一个bug：当输入为0时没有返回。现在函数返回0。Luc Gallant也指出了这个bug。

std::string version 0.2

/*** C++ version std::string style "itoa":*/
std::string itoa(int value, unsigned int base) {const char digitMap[] = "0123456789abcdef";std::string buf;// Guard:if (base == 0 || base > 16) {// Error: may add more trace/log output herereturn buf;}// Take care of negative int:std::string sign;int _value = value;// Check for case when input is zero:if (_value == 0) return "0";if (value < 0) {_value = -value;sign = "-";}// Translating number to string with base:for (int i = 30; _value && i ; --i) {buf = digitMap[ _value % base ] + buf;_value /= base;}return sign.append(buf);}
更新：(2005/05/07)

Wes Garland指出lltostr函数在Solaris和其他linux变体中存在。函数应该返回long long的char *形式处理多种数基。还有针对无符号数值的ulltostr函数。

更新：(2005/05/30)

John Maloney指出了之前函数的多个问题。一个主要问题是函数包含大量栈分配。他建议尽可能移除栈分配以加快算法速度。char* 版本比上述的代码快至少10倍。新版本的std::string比原来的快3倍。尽管char*版本更快，但是你必须检查以确保为函数输出分配了足够的空间。


std::string version 0.3

/*** C++ version std::string style "itoa":*/
std::string itoa(int value, int base) {enum { kMaxDigits = 35 };std::string buf;buf.reserve( kMaxDigits ); // Pre-allocate enough space.// check that the base if validif (base < 2 || base > 16) return buf;int quotient = value;// Translating number to string with base:do {buf += "0123456789abcdef"[ std::abs( quotient % base ) ];quotient /= base;} while ( quotient );// Append the negative sign for base 10if ( value < 0 && base == 10) buf += '-';std::reverse( buf.begin(), buf.end() );return buf;
}

char *version 0.2

/*** C++ version char* style "itoa":*/
char* itoa( int value, char* result, int base ) {// check that the base if validif (base < 2 || base > 16) { *result = 0; return result; }char* out = result;int quotient = value;do {*out = "0123456789abcdef"[ std::abs( quotient % base ) ];++out;quotient /= base;} while ( quotient );// Only apply negative sign for base 10if ( value < 0 && base == 10) *out++ = '-';std::reverse( result, out );*out = 0;return result;
}
更新：(2006/10/15)

Luiz Gon?lves告诉我：尽管itoa不是ANSI标准函数，但是该函数来自很多开发包并且被写进了很多教科书。他提出了一个来自于Kernighan & Ritchie'sAnsi C的完全基于ANSI C的版本。基底base错误通过返回空字符来表述，并且没有分配内存。这个std::string版本和C++的char *itoa()版本在下方提供，做了一些细微的修改。

译注：下面的方法是最容易想到的：

/*** Ansi C "itoa" based on Kernighan & Ritchie's "Ansi C":*/
void strreverse(char* begin, char* end) {char aux;while(end>begin)aux=*end, *end--=*begin, *begin++=aux;
}void itoa(int value, char* str, int base) {static char num[] = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";char* wstr=str;int sign;// Validate baseif (base<2 || base>35){ *wstr='\0'; return; }// Take care of signif ((sign=value) < 0) value = -value;// Conversion. Number is reversed.do {*wstr++ = num[value%base];} while(value/=base);if(sign<0) *wstr++='-';*wstr='\0';// Reverse stringstrreverse(str,wstr-1);
}/*** Ansi C "itoa" based on Kernighan & Ritchie's "Ansi C"* with slight modification to optimize for specific architecture:*/void strreverse(char* begin, char* end) {char aux;while(end>begin)aux=*end, *end--=*begin, *begin++=aux;
}void itoa(int value, char* str, int base) {static char num[] = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";char* wstr=str;int sign;div_t res;// Validate baseif (base<2 || base>35){ *wstr='\0'; return; }// Take care of signif ((sign=value) < 0) value = -value;// Conversion. Number is reversed.do {res = div(value,base);*wstr++ = num[res.rem];}while(value=res.quot);if(sign<0) *wstr++='-';*wstr='\0';// Reverse stringstrreverse(str,wstr-1);
}

更新：(2009/07/08)

过去一年我收到了一些改进std::string和char *版本的代码。我最终有时间测试了这些代码。在std::string版本中，Brian Hunt建议将reverse移到base的检查之后，保存内存分配。这样可以加快速度。

std::string version 0.4

/*** C++ version 0.4 std::string style "itoa":*/std::string itoa(int value, int base) {std::string buf;// check that the base if validif (base < 2 || base > 16) return buf;enum { kMaxDigits = 35 };buf.reserve( kMaxDigits ); // Pre-allocate enough space.int quotient = value;// Translating number to string with base:do {buf += "0123456789abcdef"[ std::abs( quotient % base ) ];quotient /= base;} while ( quotient );// Append the negative signif ( value < 0) buf += '-';std::reverse( buf.begin(), buf.end() );return buf;}

还有一些针对char*版本的建议。Fernando Corradi提议使用abs()因为仅仅使用一次，不使用取余操作（%）而是通过手动计算除数。这样可以加快速度：

char  *version 0.3

	/*** C++ version 0.3 char* style "itoa":*/char* itoa( int value, char* result, int base ) {// check that the base if validif (base < 2 || base > 16) { *result = 0; return result; }char* out = result;int quotient = abs(value);do {const int tmp = quotient / base;*out = "0123456789abcdef"[ quotient - (tmp*base) ];++out;quotient = tmp;} while ( quotient );// Apply negative signif ( value < 0) *out++ = '-';std::reverse( result, out );*out = 0;return result;}

char* version 0.4

Lukás Chmela重写了代码，该函数不再有“最小负数”bug：

/*** C++ version 0.4 char* style "itoa":* Written by Lukás Chmela* Released under GPLv3.*/char* itoa(int value, char* result, int base) {// check that the base if validif (base < 2 || base > 36) { *result = '\0'; return result; }char* ptr = result, *ptr1 = result, tmp_char;int tmp_value;do {tmp_value = value;value /= base;*ptr++ = "zyxwvutsrqponmlkjihgfedcba9876543210123456789
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz" [35 + (tmp_value - value * base)];} while ( value );// Apply negative signif (tmp_value < 0) *ptr++ = '-';*ptr-- = '\0';while(ptr1 < ptr) {tmp_char = *ptr;*ptr--= *ptr1;*ptr1++ = tmp_char;}return result;}

最新版本

下面是最新版本的itoa，你可以根据喜好选择char*或std::string版本。我没有将基于Kernighan & Ritchie的版本放在这个部分，因为我不确定其版权的状态。然而，下列函数已经被上述提到的人开发并且是可以使用的。

std::string version 0.4

/*** C++ version 0.4 std::string style "itoa":* Contributions from Stuart Lowe, Ray-Yuan Sheu,* Rodrigo de Salvo Braz, Luc Gallant, John Maloney* and Brian Hunt*/std::string itoa(int value, int base) {std::string buf;// check that the base if validif (base < 2 || base > 16) return buf;enum { kMaxDigits = 35 };buf.reserve( kMaxDigits ); // Pre-allocate enough space.int quotient = value;// Translating number to string with base:do {buf += "0123456789abcdef"[ std::abs( quotient % base ) ];quotient /= base;} while ( quotient );// Append the negative signif ( value < 0) buf += '-';std::reverse( buf.begin(), buf.end() );return buf;}

char* version 0.4

/*** C++ version 0.4 char* style "itoa":* Written by Lukás Chmela* Released under GPLv3.*/char* itoa(int value, char* result, int base) {// check that the base if validif (base < 2 || base > 36) { *result = '\0'; return result; }char* ptr = result, *ptr1 = result, tmp_char;int tmp_value;do {tmp_value = value;value /= base;*ptr++ = "zyxwvutsrqponmlkjihgfedcba9876543210123456789
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz" [35 + (tmp_value - value * base)];} while ( value );// Apply negative signif (tmp_value < 0) *ptr++ = '-';*ptr-- = '\0';while(ptr1 < ptr) {tmp_char = *ptr;*ptr--= *ptr1;*ptr1++ = tmp_char;}return result;}

性能对比

我已经对itoa的各个版本做了测试，研究其转换-32768到32768之间整数，基底在2到20之间时所需要的平均时间（代码仅仅在基底最高位16有效，因此其余的base仅仅是作为测试）。测试结果如下表所示：

functionrelative time
char* style "itoa" (v 0.2)
char* itoa(int value, char* result, int base)		1.0
(XP, Cygwin, g++)
char* style "itoa" (v 0.3)
char* itoa(int value, char* result, int base)		0.93
char* style "itoa" (v 0.4)
char* itoa(int value, char* result, int base)		0.72
Ansi C "itoa" based on Kernighan & Ritchie's "Ansi C" with modification to optimize for specific architecture
void itoa(int value, char* str, int base)		0.92
std::string style "itoa" (v 0.3)
std::string itoa(int value, int base)		41.5
std::string style "itoa" (v 0.4)
std::string itoa(int value, int base)		40.8
如果有人有改进或更好的解决方法，请通知我。我的邮件地址信息可以在 我的博客中找到。



这篇关于GCC下itoa函数的演变：itoa with GCC的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1113683。

相关文章

hdu1171（母函数或多重背包）

hdu1171（母函数或多重背包）

题意：把物品分成两份，使得价值最接近 可以用背包，或者是母函数来解，母函数（1 + x^v+x^2v+.....+x^num*v）（1 + x^v+x^2v+.....+x^num*v）（1 + x^v+x^2v+.....+x^num*v） 其中指数为价值，每一项的数目为（该物品数+1）个 代码如下： #include<iostream>#include<algorithm>
阅读更多...
C++操作符重载实例(独立函数)

C++操作符重载实例(独立函数)

C++操作符重载实例，我们把坐标值CVector的加法进行重载，计算c3=c1+c2时，也就是计算x3=x1+x2，y3=y1+y2，今天我们以独立函数的方式重载操作符+（加号），以下是C++代码： c1802.cpp源代码： D:\YcjWork\CppTour>vim c1802.cpp #include <iostream>using namespace std;/*** 以独立函数
阅读更多...
函数式编程思想

函数式编程思想

我们经常会用到各种各样的编程思想，例如面向过程、面向对象。不过笔者在该博客简单介绍一下函数式编程思想. 如果对函数式编程思想进行概括，就是f(x) = na(x) , y=uf(x)…至于其他的编程思想，可能是y=a(x)+b(x)+c(x)…，也有可能是y=f(x)=f(x)/a + f(x)/b+f(x)/c… 面向过程的指令式编程 面向过程，简单理解就是y=a(x)+b(x)+c(x)
阅读更多...
利用matlab bar函数绘制较为复杂的柱状图，并在图中进行适当标注

利用matlab bar函数绘制较为复杂的柱状图，并在图中进行适当标注

示例代码和结果如下：小疑问：如何自动选择合适的坐标位置对柱状图的数值大小进行标注？😂 clear; close all;x = 1:3;aa=[28.6321521955954 26.2453660695847 21.69102348512086.93747104431360 6.25442246899816 3.342835958564245.51365061796319 4.87
阅读更多...
OpenCV结构分析与形状描述符（11）椭圆拟合函数fitEllipse()的使用

OpenCV结构分析与形状描述符（11）椭圆拟合函数fitEllipse()的使用

操作系统：ubuntu22.04 OpenCV版本：OpenCV4.9 IDE:Visual Studio Code 编程语言：C++11 算法描述 围绕一组2D点拟合一个椭圆。 该函数计算出一个椭圆，该椭圆在最小二乘意义上最好地拟合一组2D点。它返回一个内切椭圆的旋转矩形。使用了由[90]描述的第一个算法。开发者应该注意，由于数据点靠近包含的 Mat 元素的边界，返回的椭圆/旋转矩形数据
阅读更多...
Unity3D 运动之Move函数和translate

Unity3D 运动之Move函数和translate

CharacterController.Move 移动 function Move (motion : Vector3) : CollisionFlags Description描述 A more complex move function taking absolute movement deltas. 一个更加复杂的运动函数，每次都绝对运动。 Attempts to
阅读更多...
✨机器学习笔记（二）—— 线性回归、代价函数、梯度下降

✨机器学习笔记（二）—— 线性回归、代价函数、梯度下降

1️⃣线性回归（linear regression） f w , b ( x ) = w x + b f_{w,b}(x) = wx + b fw,b​(x)=wx+b 🎈A linear regression model predicting house prices： 如图是机器学习通过监督学习运用线性回归模型来预测房价的例子，当房屋大小为1250 f e e t 2 feet^
阅读更多...
JavaSE（十三）——函数式编程（Lambda表达式、方法引用、Stream流）

JavaSE（十三）——函数式编程（Lambda表达式、方法引用、Stream流）

函数式编程 函数式编程 是 Java 8 引入的一个重要特性，它允许开发者以函数作为一等公民（first-class citizens）的方式编程，即函数可以作为参数传递给其他函数，也可以作为返回值。 这极大地提高了代码的可读性、可维护性和复用性。函数式编程的核心概念包括高阶函数、Lambda 表达式、函数式接口、流（Streams）和 Optional 类等。 函数式编程的核心是Lambda
阅读更多...
PHP APC缓存函数使用教程

PHP APC缓存函数使用教程

APC，全称是Alternative PHP Cache，官方翻译叫”可选PHP缓存”。它为我们提供了缓存和优化PHP的中间代码的框架。 APC的缓存分两部分:系统缓存和用户数据缓存。(Linux APC扩展安装) 系统缓存 它是指APC把PHP文件源码的编译结果缓存起来，然后在每次调用时先对比时间标记。如果未过期，则使用缓存的中间代码运行。默认缓存 3600s(一小时)。但是这样仍会浪费大量C
阅读更多...
PHP7扩展开发之函数方式使用lib库

PHP7扩展开发之函数方式使用lib库

前言 首先说下什么是lib库。lib库就是一个提供特定功能的一个文件。可以把它看成是PHP的一个文件，这个文件提供一些函数方法。只是这个lib库是用c或者c++写的。 使用lib库的场景。一些软件已经提供了lib库，我们就没必要再重复实现一次。如，原先的mysql扩展，就是使用mysql官方的lib库进行的封装。 在本文，我们将建立一个简单的lib库，并在扩展中进行封装调用。 代码 基础
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2