C和C++中的字符串和数字转换

在做题时经常会遇到字符串和数字转换，当然方法也各不相同，在此我想把各种方法的特点和利弊总结一下。

测试程序示例：
以下测试结果有偶然性，仅供参考。

#include<iostream>#include<time.h>#include<stdlib.h>using namespace std;int main(){    char *a = "12345.6";    double num = 11;    int t_start, t_end;    t_start = clock();    for (int i = 0; i < 100000; ++i)    {        num = atoi(a);    }    t_end = clock();    cout <<"time: "<<t_end - t_start << endl;    cout << "result: "<<num;    getchar();    return 0;}

一、C语言中的标准库函数
参考资料
http://blog.csdn.net/sunquana/article/details/14645079
http://www.jb51.net/article/58452.htm
头文件：# include <stdlib.h>
[tip: 命名规则是：ascii to int/float/long int 等]
接收的格式是字符数组名或指针。
1. atoi() 将字符串转换为整型值

char *a = "12345.6";num = atoi(a);

转换100000次耗时约20毫秒，转换的数字越大，耗时越长。
可以顺利转换整数，输入小数时会忽略小数点后的部分不会四舍五入，输入123a456等内容是，只会输出合法的前几位，比如输出123，如果从第一个字符开始就不合法，会输出0，当超出int范围时得到2147483647，也就是int能表示的最大的数字。

1. atol() 将字符串转换为长整型值

char *a = "12345.6";num = atol(a);

转换100000次耗时约23毫秒，转换的数字越大，耗时越长。
其他性质和atoi类似。

1. atof() 将字符串转换为双精度浮点型值

char *a = "12345.6";num = atol(a);

转换100000次耗时约90毫秒，转换的数字越大，耗时越长。
当输入的数字超过一个小数点时，忽略第二个小数点前的部分，当输入的内容包含非法字符时，输出该字符前的部分，当输入的数字从第一个字符开始不合法时，输出0，认可“.8”这种表示方式，会输出0.8，但是如果输入“-0.a”会输出-0，但是判断它是否小于0时，编译器的反馈是否，判断它是否等于0时， 编译器的反馈是是。

1. strtod() 将字符串转换为双精度浮点型值，并报告不能被转换的所有剩余数字

char *a = "12345.6";char *leftover;num = strtod(a,&leftover);

转换100000次耗时约95毫秒，转换的数字越大，耗时越长。
总得来说和atof()差不多，不同之处在于，会把不能转换的部分保存在strtod()的第二个参数，leftover所指向的字符串中。

1. strtol() 将字符串转换为长整值，并报告不能被转换的所有剩余数字

char *a = "12345.6";char *leftover;num = strtol(a,&leftover,10);

转换100000次耗时约20毫秒，转换的数字越大，耗时越长。
strtol()要接收三个参数，最后一个是进制。总得来说和atol()差不多，会把不能转换的部分保存在strtol()的第二个参数，leftover所指向的字符串中。
可以读取十六进制，十六进制中的“a”和“A”都是认的，0x前缀加不加都一样，函数认为这是一个合法的前缀。

1. strtoul() 将字符串转换为无符号长整型值，并报告不能被转换的所有剩余数字

char *a = "12345.6";char *leftover;num = strtoul(a,&leftover,10);

转换100000次耗时约20毫秒，转换的数字越大，耗时越长。
总得来说和strtoul()差不多。
当输入的是负数时，并不会表示该数非法，而是当它是一个无符号长整型处理。

1. _itoa_s() 将整型转换为指定进制的字符串存放在字符串数组中（字符为char类型）

double num = 12345.6;char a[100];_itoa_s(num,a,100,10);

是_itoa()的安全版本，第二个参数必须是指定好范围的char*或是char数组名。第三个参数是存放转换结果的字符串长度，第四个参数是基数。
转换100000次耗时约9毫秒，转换的数字越大，耗时越长。
那些所谓非法字符的情况是不太可能出现的，因为在赋值的时候就会出问题，送入函数的一般是合法的整型数字。

1. _itow_s() 将整型转换为指定进制的宽字符串存放在宽字符串数组中（字符为wchar_t类型，根据环境不同占两个字节或四个字节）

double num = 12345.6;wchar_t a[100];_itoa_s(num,a,100,10);

是_itow()的安全版本，第二个参数必须是指定好范围的wchar_t*或是wchar_t数组名。第三个参数是存放转换结果的宽字符串长度，第四个参数是基数。
转换100000次耗时约9毫秒，转换的数字越大，耗时越长。
和_itoa_s()差不多，但是由于是wchar_t 类型，cout的时候看起来会不太一样，设断点看数组中的内容是没有问题的。

二、sscanf()和sprintf()
参考资料
http://www.cnblogs.com/Anker/p/3351168.html
头文件：#include <stdio.h>

1. sscanf() 字符串转数字
   功能包括：
   （1）根据格式从字符串中提取数据。如从字符串中取出整数、浮点数和字符串等。
   （2）取指定长度的字符串
   （3）取到指定字符为止的字符串
   （4）取仅包含指定字符集的字符串
   （5）取到指定字符集为止的字符串

int num;char a[100]=“12345.6”;sscanf_s(a,"%d",&num);

转换100000次耗时约75毫秒，转换的数字越大，耗时越长。
第一个参数可以是数组名也可以是设定好范围的char*指针。
其实掌握了scanf也就掌握了sscanf_s，两者有很多共同之处，这里不再赘述。

1. sprintf()_s 数字转字符串
   功能包括：
   （1）将数字变量转换为字符串。
   （2）得到整型变量的16进制和8进制字符串。
   （3）连接多个字符串。

int num = 12345.6;char a[100];sprintf_s(a,"0x%X",num);

第一个参数只接受数组名，不接受指针。
转换100000次耗时约40毫秒，转换的数字越大，耗时越长。
连接字符串的方法为：`sprintf_s(str,”%s %s”,s1,s2);

三、输入输出流
参考资料
http://blog.csdn.net/lichengiggs/article/details/722867
http://blog.csdn.net/yang3wei/article/details/25693695
头文件：#include<sstream>
这里其实只要把流当成cin和cout一样就好了。

string a="12345.6";stringstream ss;//ss << "222222222222222222";ss << a;ss >> num;

转换100000次耗时约47毫秒，转换的数字越大，耗时越长。
但是在这里如果添加上注释掉的那一行，得到的就不会是我们期望的结果，这是由于流中的内容没有清空造成的。清空流的方法是：用clear方法清空流的状态，再用.str(“”)方法清空流的内容。

ss.clear();ss.str("");

实际使用时，如果要重复使用一个流，显然每次使用都要清空流，那么将清空语句放在循环体内比较更加公平。这时花费时间暴增，转换100000次耗时约850毫秒。因此，真正投入实际使用时，虽然输入输出流是一种很方便的互转方式，但是在时间上代价比较大。

总结：
上述一、二、三中，花费时间从短到长依次为一，二，三。
在不需要清空流的情形下，二和三的耗时差不多。