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strtod函数


概要:
#include <stdlib.h>
double strtod(const char * restrict nptr,
      char ** restrict endptr);

描述:

该函数将参数nptr指向字符串的初始部分转换为double类型的浮点表示。

该函数首先将字符串分成三个部分:

1、一个初始的,可能为空的,空格字符(可以使用isspace函数检查。)序列;

2、一个类似浮点常量,或者表示无穷大或者非数值的主题序列;

3、由一个或者多个未识别字符组成的最终字符串(final string),包括字符串末尾的终止空字符;

然后尝试将主题序列转换为浮点数,并返回结果。


主题序列的预期形式可能包含+号或者-号,其后应为下述形式之一:

- 一个由十进制数构成的非空序列(可能包含小数点。),其后还可能包含ISO/IEC 9899:2018标准第6.4.4.2 Floating constants节中定义的指数部分;

- 一个以0x或者0X开头,由十六进制数构成的非空序列(可能包含小数点。),其后还可能包含ISO/IEC 9899:2018标准第6.4.4.2 Floating constants节中定义的二进制指数部分;

- INF或者INFINITY(忽略大小写。);

- NAN或者NAN(n-char-sequenceopt)(其中NAN部分忽略大小写。),n-char-sequenceopt由具体实现定义。


主题序列从第一个非空格字符开始,应包含符合上述形式的尽可能多的字符。如果字符串不符合上述预期形式,主题序列将不包含任何字符。

如果主题序列具有浮点数的预期形式,以第一个数字字符或者小数点字符(以先出现者为准。)开始的字符序列根据ISO/IEC 9899:2018标准第6.4.4.2 Floating constants节的规则解释为浮点常量;除了小数点字符用于代替句号,并且如果指数部分和小数点字符都没有出现在十进制浮点数中,或者如果二进制指数部分没有出现在十六进制浮点数中,具有0值的适当类型的指数部分假定在字符串的最后一个数字之后。


如果主题序列以-号开始,序列会被解释为取反(ISO/IEC 9899:2018标准并未明确规定以-号开始的序列是直接转换成负数,还是通过转换相应的无符号序列产生的值取反;如果舍入方向是正无穷大或者负无穷大,这两种方法可能会产生不同的结果。无论哪种情况,如果浮点算术支持带符号的0,函数将遵循0的符号。)。

如果可以使用返回类型表示,字符序列INF或者INFINITY解释为无穷大;否则字符序列INF或者INFINITY对于返回类型而言就像一个非常大的浮点常量。

如果返回类型支持,字符序列NAN或者NAN(n-char-sequenceopt)解释为安静非数值(quiet NaN);否则字符序列NAN或者NAN(n-char-sequenceopt)就像不具有预期形式的主题序列部分,n-char-sequenceopt的含义由实现定义。


如果参数endptr不是空指针,指向最终字符串的指针存储在参数endptr指向的对象中。

如果主题序列具有十六进制形式,并且FLT_RADIX2的幂,转换得到的值能够正确地舍入。非“C”语言环境中,还可以接受特定语言环境的主题序列。

如果主题序列为空或者不符合预期形式,将不进行任何转换;参数nptr的值将存入参数endptr指向的对象中(前提是参数endptr不是空指针。)。


参数:
const char * restrict nptr

char类型指针,指向被转换的字符串。

char ** restrict endptr

指向一个char *类型对象的指针,指向对象值为字符串中数字值之后的下一个字符的地址。该参数也可以是一个空指针,这种情况下它不会被使用。


返回值:

函数返回转换后的值;如果没有发生转换,函数返回0.0

如果转换结果溢出(overflow)返回类型所能表示的范围,并且默认舍入有效,函数将根据返回值的符号返回正HUGE_VAL或者负HUGE_VAL,并将errno设置为ERANGE

如果结果发生下溢(underflow),函数将返回一个绝对值不大于返回类型最小正规格化数(the smallest normalized positive number)的值,errno是否设置为ERANGE将由实现定义。


范例:
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/*函数strtod范例*/

#include <ctype.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    const char str[] = "   3.14 -1.5  ";    //3.14前有3个空格,1.5后有2个空格。
    const char *ptr = str;        //用于遍历数组的指针。
    char *endPtr = NULL;    //指向浮点数后第1个字符的指针。
    double number;          //存储读取的浮点数。
    errno = 0;

    for(; ptr!=endPtr; )
    {
        /*让指针指向第一个非空格字符。*/
        while(isspace(*ptr))
            ++ptr;

        /*将字符串初始部分转换成浮点数。*/
        number = strtod(ptr, &endPtr);
        if(errno == ERANGE)
        {
          puts("Error; out of range");
          errno = 0;
        }
        else
          printf("%.*s: %f\n", (endPtr-ptr), ptr, number);
        
        /*移动指针ptr,准备转换下一个浮点数。*/
        ptr = endPtr;
        /*尝试使指针endPtr获取新值,以满足迭代语句的迭代条件,即ptr!=endPtr。*/
        strtod(ptr, &endPtr);
    }

    return 0;
}


输出:

3.14: 3.140000

-1.5: -1.500000


在上面的例子中,程序执行时需要调用strtod函数4次,每次调用前后,指针ptrendPtr指向情况如下图所示:

调用前 ptr endPtr为空指针。
第一次       3 . 1 4   - 1 . 5     \0
调用后
ptr endPtr

调用前 ptr,endPtr
第二次       3 . 1 4   - 1 . 5     \0
调用后
ptr endPtr

调用前 ptr endPtr
第三次       3 . 1 4   - 1 . 5     \0
调用后
ptr endPtr

调用前 ptr,endPtr
第四次       3 . 1 4   - 1 . 5     \0
调用后
ptr,endPtr

相关内容:
strtof 将字符串转换为float类型浮点数的函数。
strtold 将字符串转换为long double类型浮点数的函数。
atof 将字符串转换为double类型浮点数的函数。