woaidongmao

在CSDN論壇上經(jīng)常看到詢問如何在字符串類型和數(shù)值類型間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的問題，也看到了許多不同的答案。下面先討論一下從字符串類型到數(shù)值類型的轉(zhuǎn)換。

1. 如何將字符串"123"轉(zhuǎn)換為int類型整數(shù)123？答案是，用標(biāo)準(zhǔn)C的庫函數(shù)atoi；
2. 如果要轉(zhuǎn)換為long類型呢？標(biāo)準(zhǔn)C的庫函數(shù)atol；
3. 如何將"123.12"轉(zhuǎn)換為double類型呢？標(biāo)準(zhǔn)C的庫函數(shù)atod；
4. 如果要轉(zhuǎn)換為long double類型呢？標(biāo)準(zhǔn)C的庫函數(shù)atold；
5. ……

后來有朋友開始使用標(biāo)準(zhǔn)庫中的string類，問這個(gè)如何轉(zhuǎn)換為數(shù)值？有朋友答曰，請先轉(zhuǎn)換為const char*。我很佩服作答者有數(shù)學(xué)家的思維：把陌生的問題轉(zhuǎn)化成熟悉的問題。（曾經(jīng)有一則笑話，好事者問數(shù)學(xué)家：知道如何燒水嗎？答：知道。把水壺加滿水，點(diǎn)火燒。又問：如果水壺里已經(jīng)有水了呢？答：先倒掉，就轉(zhuǎn)化為我熟悉的問題了……）

不，不，這樣是C的做法，不是C++。那么，C++該怎么做呢？使用Boost Conversion Library所提供的函數(shù)lexical_cast（需要引入頭文件boost/lexical_cast.hpp）無疑是最簡單方便的。如：

#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <iostream>
int main()
{
        using boost::lexical_cast;
        int a = lexical_cast<int>("123");
        double b = lexical_cast<double>("123.12");
        std::cout<<a<<std::endl
        std::cout<<b<<std::endl;
        return 0;
}

一個(gè)函數(shù)就簡潔地解決了所有的問題。

3.2 數(shù)值→字符串

那么從數(shù)值類型到字符串類型呢？

用itoa？不對吧，標(biāo)準(zhǔn)C/C++里根本沒有這個(gè)函數(shù)。即使在Windows平臺下某些編譯器提供了該函數(shù)3，沒有任何移植性不說，還只能解決int類型（也許其他函數(shù)還可以解決long、unsigned long等類型），浮點(diǎn)類型又怎么辦？當(dāng)然，辦法還是有，那就是：sprintf。

char s[100];
sprintf(s, "%f", 123.123456);

不知道諸位對C里的scanf/printf系列印象如何，總之阿炯我肯定記不住那些稀奇古怪的參數(shù)，而且如果寫錯(cuò)了參數(shù)，就會得到莫名其妙的輸出結(jié)果，調(diào)試起來可就要命了（我更討厭的是字符數(shù)組，空間開100呢，又怕太小裝不下；開100000呢，總覺得太浪費(fèi)，心里憋氣，好在C++標(biāo)準(zhǔn)為我們提供了string這樣的字符串類）。這時(shí)候，lexical_cast就出來幫忙啦。

#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <string>
#include <iostream>
int main()
{
        using std::string;
        const double d = 123.12;
        string s = boost::lexical_cast<string>(d);
        std::cout<<s<<std::endl;
        return 0;
}

跟前面一樣簡單。

3.3 異常

如果轉(zhuǎn)換失敗，則會有異常bad_lexical_cast拋出。該異常類是標(biāo)準(zhǔn)異常類bad_cast的子類。

#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <iostream>
int main()
{
        using std::cout;
        using std::endl;
        int i;
        try{
                i = boost::lexical_cast<int>("abcd");
        }
        catch(boost::bad_lexical_cast& e)
        {
                cout<<e.what()<<endl;
                return 1;
        }
        cout<<i<<endl;
        return 0;
}

顯然“abcd”并不能轉(zhuǎn)換為一個(gè)int類型的數(shù)值，于是拋出異常，捕捉后輸出“bad lexical cast: source type value could not be interpreted as target”這樣的信息。

3.4 注意事項(xiàng)

lexical_cast依賴于字符流std::stringstream（會自動引入頭文件4），其原理相當(dāng)簡單：把源類型讀入到字符流中，再寫到目標(biāo)類型中，就大功告成。例如

int d = boost::lexical_cast<int>("123");

就相當(dāng)于

int d;
std::stringstream s;
s<<"123";
s>>d;

既然是使用了字符流，當(dāng)然就有些隨之而來的問題，需要特別指出5。

• 由于Visual C++ 6的本地化（locale）部分實(shí)現(xiàn)有問題，因此如果使用了非默認(rèn)的locale，可能會莫名其妙地拋出異常。當(dāng)然，一般情況下我們并不需要去改變默認(rèn)的locale，所以問題不是很大。
• 輸入數(shù)據(jù)必須“完整”地轉(zhuǎn)換，否則拋出bad_lexical_cast異常。例如

int i = boost::lexical_cast<int>("123.123"); // this will throw 

便會拋出異常。因?yàn)椤?23.123”只能“部分”地轉(zhuǎn)換為123，不能“完整”地轉(zhuǎn)換為123.123。

• 浮點(diǎn)數(shù)的精度問題。

std::string s = boost::lexical_cast<std::string>(123.1234567);

以上語句預(yù)想的結(jié)果是得到“123.1234567”，但是實(shí)際上我們只會得到“123.123”，因?yàn)槟J(rèn)情況下std::stringstream的精度是6（這是C語言程序庫中的“前輩”printf留下的傳統(tǒng)）。這可以說是boost::lexical_cast的一個(gè)bug。怎么辦呢？權(quán)宜之計(jì)，可以這么做：打開頭文件<boost/lexical_cast.hpp>，注意對照修改6：

#include <boost/limits.hpp>
//...
template<typename Target, typename Source>
Target lexical_cast(Source arg) {
        //...
        Target result; 
        interpreter.precision(std::numeric_limits<Source>::digits10);
        if( !(interpreter << arg) ||
        !(interpreter >> result) ||
        !(interpreter >> std::ws).eof())
        //...
}

即可得到正確結(jié)果。當(dāng)然，理論上效率會有一點(diǎn)點(diǎn)損失，不過幾乎可以忽略不計(jì)。

4 小結(jié)

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我們已經(jīng)體驗(yàn)了boost::lexcial_cast。當(dāng)然，lexical_cast不僅僅局限于字符串類型與數(shù)值類型之間的轉(zhuǎn)換：可在任意可輸出到stringstream的類型和任意可從stringstream輸入的類型間轉(zhuǎn)換。這次的了解盡管很粗略，不過畢竟我們已經(jīng)“走進(jìn)Boost”，而不僅僅是“走近”。以后，我們可以自行領(lǐng)略Boost的動人之處啦。