【C++奇迹之旅】：字符串转换成数字&&将数字转换成字符串&&大全

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发布于 2025-03-02 14:25:38

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📝字符串转换成数字

在 C++ 里，把字符串转换成数字有多种方式，下面针对不同的数据类型和使用场景详细介绍具体

1. 使用标准库函数

转换为整数

可以使用 std::stoi（转换为 int 类型）、std::stol（转换为 long 类型）、std::stoll（转换为 long long 类型）等函数。这些函数定义在 <string> 头文件中。

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string strInt = "12345";
    try {
        int numInt = std::stoi(strInt);
        std::cout << "Converted to int: " << numInt << std::endl;

        long numLong = std::stol(strInt);
        std::cout << "Converted to long: " << numLong << std::endl;

        long long numLongLong = std::stoll(strInt);
        std::cout << "Converted to long long: " << numLongLong << std::endl;
    } catch (const std::invalid_argument& e) {
        std::cout << "Invalid argument: " << e.what() << std::endl;
    } catch (const std::out_of_range& e) {
        std::cout << "Out of range: " << e.what() << std::endl;
    }
    return 0;
}

解释：

std::stoi、std::stol、std::stoll 函数会尝试将字符串转换为对应的整数类型。
如果字符串不能正确转换为数字，会抛出 std::invalid_argument 异常；如果转换后的数字超出了目标类型的范围，会抛出 std::out_of_range 异常。

转换为浮点数

可以使用 std::stof（转换为 float 类型）、std::stod（转换为 double 类型）、std::stold（转换为 long double 类型）等函数。

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string strFloat = "3.14159";
    try {
        float numFloat = std::stof(strFloat);
        std::cout << "Converted to float: " << numFloat << std::endl;

        double numDouble = std::stod(strFloat);
        std::cout << "Converted to double: " << numDouble << std::endl;

        long double numLongDouble = std::stold(strFloat);
        std::cout << "Converted to long double: " << numLongDouble << std::endl;
    } catch (const std::invalid_argument& e) {
        std::cout << "Invalid argument: " << e.what() << std::endl;
    } catch (const std::out_of_range& e) {
        std::cout << "Out of range: " << e.what() << std::endl;
    }
    return 0;
}

解释：

std::stof、std::stod、std::stold 函数用于将字符串转换为对应的浮点数类型。
同样，若字符串无法正确转换，会抛出 std::invalid_argument 异常；若结果超出范围，会抛出 std::out_of_range 异常。

2. 使用 `std::strtol`、`std::strtod` 等 C 风格函数

这些函数定义在 <cstdlib> 头文件中，是 C 语言遗留下来的函数，在 C++ 中也可以使用。

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int main() {
    const char* strInt = "23456";
    char* endptr;
    long numLong = std::strtol(strInt, &endptr, 10);
    if (*endptr == '\0') {
        std::cout << "Converted to long using strtol: " << numLong << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Conversion error: not a valid number." << std::endl;
    }

    const char* strFloat = "2.71828";
    double numDouble = std::strtod(strFloat, &endptr);
    if (*endptr == '\0') {
        std::cout << "Converted to double using strtod: " << numDouble << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Conversion error: not a valid number." << std::endl;
    }

    return 0;
}

解释：

std::strtol 用于将字符串转换为 long 类型，std::strtod 用于将字符串转换为 double 类型。
endptr 是一个指向字符的指针，函数会将其设置为字符串中第一个无法转换为数字的字符的位置。如果 *endptr 是字符串结束符 '\0'，则表示整个字符串都被成功转换。

3. 使用 `std::stringstream`

std::stringstream 定义在 <sstream> 头文件中，可以实现字符串和各种数据类型之间的转换。

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>

int main() {
    std::string str = "456";
    int num;
    std::stringstream ss(str);
    if (ss >> num) {
        std::cout << "Converted to int using stringstream: " << num << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Conversion error using stringstream." << std::endl;
    }

    std::string strFloat = "5.67";
    double numDouble;
    std::stringstream ssFloat(strFloat);
    if (ssFloat >> numDouble) {
        std::cout << "Converted to double using stringstream: " << numDouble << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Conversion error using stringstream." << std::endl;
    }

    return 0;
}

解释：

首先创建一个 std::stringstream 对象，并将字符串传递给它。
然后使用 >> 运算符将字符串流中的内容提取到目标变量中。如果提取成功，>> 运算符返回 true；否则返回 false。

综上所述，在 C++ 中可以根据具体需求和场景选择合适的方法将字符串转换为数字。通常情况下，使用标准库函数（如 std::stoi、std::stod 等）是比较简洁和安全的方式。

🌉将数字转换成字符串

1. 使用 `std::to_string` 函数

std::to_string 是 C++11 引入的标准库函数，它可以将整数（如 int、long、long long 等）和浮点数（如 float、double、long double 等）转换为 std::string 类型。该函数定义在 <string> 头文件中。

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 整数转换
    int numInt = 123;
    std::string strInt = std::to_string(numInt);
    std::cout << "Integer converted to string: " << strInt << std::endl;

    // 浮点数转换
    double numDouble = 3.14;
    std::string strDouble = std::to_string(numDouble);
    std::cout << "Double converted to string: " << strDouble << std::endl;

    return 0;
}

解释：

std::to_string 函数会根据传入的数字类型自动处理转换，使用起来非常方便。
对于浮点数，转换后的字符串会包含一定的小数位数，具体位数可能因编译器和系统而异。

2. 使用 `std::stringstream`

std::stringstream 是 C++ 标准库中的流类，定义在 <sstream> 头文件中，可用于在字符串和各种数据类型之间进行转换。

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>

int main() {
    // 整数转换
    int numInt = 456;
    std::stringstream ssInt;
    ssInt << numInt;
    std::string strInt = ssInt.str();
    std::cout << "Integer converted to string using stringstream: " << strInt << std::endl;

    // 浮点数转换
    double numDouble = 2.718;
    std::stringstream ssDouble;
    ssDouble << numDouble;
    std::string strDouble = ssDouble.str();
    std::cout << "Double converted to string using stringstream: " << strDouble << std::endl;

    return 0;
}

解释：

首先创建一个 std::stringstream 对象。
使用 << 运算符将数字插入到 stringstream 中。
最后调用 str() 方法获取 stringstream 中的字符串内容。

3. 使用 C 风格的函数（如 `sprintf` 或 `snprintf`）

sprintf 和 snprintf 是 C 语言中的格式化输出函数，在 C++ 中也可以使用。它们定义在 <cstdio> 头文件中。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <string>

int main() {
    // 整数转换
    int numInt = 789;
    char bufferInt[20];
    std::sprintf(bufferInt, "%d", numInt);
    std::string strInt(bufferInt);
    std::cout << "Integer converted to string using sprintf: " << strInt << std::endl;

    // 浮点数转换
    double numDouble = 1.618;
    char bufferDouble[20];
    std::sprintf(bufferDouble, "%f", numDouble);
    std::string strDouble(bufferDouble);
    std::cout << "Double converted to string using sprintf: " << strDouble << std::endl;

    return 0;
}

解释：

sprintf 函数将数字按照指定的格式（如 %d 表示整数，%f 表示浮点数）写入到字符数组中。
然后使用字符数组构造 std::string 对象。

4. 使用 `std::format`（C++20 及以后）

std::format 是 C++20 引入的格式化字符串函数，它提供了一种简洁且类型安全的方式来进行字符串格式化，包括数字到字符串的转换。该函数定义在 <format> 头文件中。

#include <iostream>
#include <format>

int main() {
    // 整数转换
    int numInt = 999;
    std::string strInt = std::format("{}", numInt);
    std::cout << "Integer converted to string using std::format: " << strInt << std::endl;

    // 浮点数转换
    double numDouble = 0.577;
    std::string strDouble = std::format("{}", numDouble);
    std::cout << "Double converted to string using std::format: " << strDouble << std::endl;

    return 0;
}