安全地将 std::string_view 转换为 int（如 stoi 或 atoi）

Question

是否有安全标准方法可以将std::string_view 转换为int？

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从 C++11 开始，std::string 允许我们使用 stoi 转换为 int：

  std::string str = "12345";
  int i1 = stoi(str);              // Works, have i1 = 12345
  int i2 = stoi(str.substr(1,2));  // Works, have i2 = 23

  try {
    int i3 = stoi(std::string("abc"));
  } 
  catch(const std::exception& e) {
    std::cout << e.what() << std::endl;  // Correctly throws 'invalid stoi argument'
  }

但是stoi 不支持std::string_view。因此，或者，我们可以使用atoi，但必须非常小心，例如：

  std::string_view sv = "12345";
  int i1 = atoi(sv.data());              // Works, have i1 = 12345
  int i2 = atoi(sv.substr(1,2).data());  // Works, but wrong, have i2 = 2345, not 23

所以atoi 也不起作用，因为它基于空终止符'\0'（例如sv.substr 不能简单地插入/添加一个）。

现在，由于 C++17 也有 from_chars，但在提供不良输入时似乎不会抛出：

  try {
    int i3;
    std::string_view sv = "abc";
    std::from_chars(sv.data(), sv.data() + sv.size(), i3);
  }
  catch (const std::exception& e) {
    std::cout << e.what() << std::endl;  // Does not get called
  }

Answer 1

std::from_chars 函数不会抛出异常，它只返回一个 from_chars_result 类型的值，这是一个具有两个字段的结构：

struct from_chars_result {
    const char* ptr;
    std::errc ec;
};

您应该在函数返回时检查ptr 和ec 的值：

#include <iostream>
#include <string>
#include <charconv>

int main()
{
    int i3;
    std::string_view sv = "abc";
    auto result = std::from_chars(sv.data(), sv.data() + sv.size(), i3);
    if (result.ec == std::errc::invalid_argument) {
        std::cout << "Could not convert.";
    }
}

Answer 2

不幸的是，没有标准方法可以为您抛出异常，但std::from_chars 有一个您可以使用的返回值代码：

#include <charconv>
#include <stdexcept>

template <class T, class... Args>
void from_chars_throws(const char* first, const char* last, T &t, Args... args) {
    std::from_chars_result res = std::from_chars(first, last, t, args... );

    // These two exceptions reflect the behavior of std::stoi.
    if (res.ec == std::errc::invalid_argument) {
        throw std::invalid_argument{"invalid_argument"};
    }
    else if (res.ec == std::errc::result_out_of_range) {
        throw std::out_of_range{"out_of_range"};
    }
}

显然你可以从这里创建svtoi、svtol，但是“扩展”from_chars的好处是你只需要一个模板化的函数。

Answer 3

在@Ron 和@Holt 的出色答案的基础上，这里有一个围绕std::from_chars() 的小包装器，它返回一个可选的（std::nullopt，当输入无法解析时）。

#include <charconv>
#include <optional>
#include <string_view>

std::optional<int> to_int(const std::string_view & input)
{
    int out;
    const std::from_chars_result result = std::from_chars(input.data(), input.data() + input.size(), out);
    if(result.ec == std::errc::invalid_argument || result.ec == std::errc::result_out_of_range)
    {
        return std::nullopt;
    }
    return out;
}