我们如何检查输入字符串是否是有效的双精度？

Question

如果我正在从标准输入读取 double 类型的数字，我如何检查正在读取的数字是否确实有效（这些数字实际上是双精度）？

Answer 1

您可以使用strtod。根据手册页检查结果是否为零，然后检查是否为endptr == nptr：

如果不执行转换，则返回零，并将 nptr 的值存储在 endptr 引用的位置。

类似这样的：

char input[50];
char * end;
double result = 0;

fgets(input, sizeof input, stdin);

errno = 0;

result = strtod(input, &end);

if(result == 0 && (errno != 0 || end == input)){
    fprintf(stderr, "Error: input is not a valid double\n");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

EDIT the standard 和手册页之间似乎存在一些差异。手册页说endptr == nptr 当没有执行转换时，而标准似乎暗示这不一定是这种情况。更糟糕的是，如果没有转换，errno可以设置为EINVAL。编辑示例代码以检查errno。

或者，sscanf 可以与fgets 一起使用（优先于scanf）：

/* just fgetsed input */
if(sscanf(input, "%lf", &result) != 1){
    fprintf(stderr, "Error: input is not a valid double\n");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

另外，不要忘记检查fgets 的返回值是否为NULL，以防失败！

Answer 2

简单的strtod 和sscanf 都不足以区分1,5 或1blah 等情况与所需的1.0 - 所有这些都会导致1.0。原因是

strtod()、strtof() 和 strtold() 函数将 nptr 指向的字符串的初始部分分别转换为 double、float 和 long double 表示形式。

要确保 整个 字符串是有效的双精度字面值，请像这样使用 strtod：

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

...

char *endptr;
errno = 0;
double result = strtod(input, &endptr);
if (errno != 0 || *endptr != '\0') {
    fprintf(stderr, "the value could not be represented as a double exactly\n");
}

如果值无法表示 (ERANGE)，将设置 errno。此外，end 将指向未转换的第一个字符。如果区域设置尚未设置，则在解析1,5 或1blah 时，endptr 将指向秒 字符。 如果整个字符串被成功解析为双精度常量，*endptr 将指向终止的'\0'。

注意errno必须在调用函数之前设置为零，否则它将保留先前失败的函数调用的值。

Answer 3

我们如何检查输入字符串是否是有效的双精度字符串？

从
strtod() 开始，double，
strtof()，float，
strtold()，long double。

double strtod(const char * restrict nptr, char ** restrict endptr);

strtod, ... 函数将nptr 指向的字符串的初始部分转换为double ....

指向最终字符串的指针存储在endptr 指向的对象中，前提是endptr 不是空指针。

C11dr §7.22.1.3 2&5

简化的代码可以轻松检查有效性。不会抱怨上溢/下溢或多余的文字。

// Return true on valid
bool valid_string_to_double(const char *s) {
  char *end;
  strtod(s, &end);
  return s != end;
}

---

使用strto*() 的挑战包括：errno == RANGE 算术溢出和可能underflow。溢出时的返回值仅在默认舍入模式下指定。该值是HUGE_VAL，它可能是无穷大或很大的数字。下溢的返回值是实现定义的。 errno 已知会在 C 规范未指定的条件下设置为其他非零值。允许前导空格，不考虑尾随空格。

---

查找 1) 转换、2) 额外空间、3) 上溢/下溢的示例函数。它不仅返回一个有效的指示，它还处理转换的值和之后errno 的状态。

// Return 0 on success
// Return non-0 on error, adjust these values as needed - maybe as an `enum`?
int convert_string_to_double(double *y, const char *s) {
  char *end;
  errno = 0;
  *y = strtod(s, &end);

  if (s == end) {
    return 1; // Failed: No conversion, *y will be 0
  }

  // This may/may not constitute an error - adjust per coding goals
  // Too great or too small (yet not exactly 0.0)
  if (errno == ERANGE) {
    if (fabs(*y) > 1.0) {
      return 2; // Overflow
    }

    // In the case of too small, errno _may_ be set. See §7.22.1.3 10.
    // For high consistency, return 0.0 and/or clear errno and/or return success.
    // *y = 0.0; errno = 0; 
  }

  // What to do if the remainder of the string is not \0?
  // Since leading whitespace is allowed, 
  // let code be generous and tolerate trailing whitespace too.
  while (isspace((unsigned char) *end)) {
    end++;
  }
  if (*end) {
    return 3; // Failed: Extra non-white-space junk at the end.
  }

  return 0;  // success
}

---

如果结果下溢 (7.12.1)，则函数返回一个值，其大小不大于返回类型中的最小归一化正数； errno 是否获取值ERANGE 是实现定义的。 C11dr §7.22.1.3 10

---

在此函数完成后，考虑包括errno 的值。 C 规范仅将errno == ERANGE 用于strtod()，但已知各种实现将errno 设置为其他值，包括“无转换”等其他原因。代码可以清除errno，除非ERANGE 具有高一致性。

Answer 4

您可以使用标准的 atof 函数。它在失败时返回 0 - 您可以预先测试字符串是否为 0。

http://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/atof/