如何将std::string_view转换为double？

Question

我正在为一个应用程序编写一个自定义选项文件的C++解析器。我有一个循环，从文本文件中读取形如option=value的行，其中value必须转换为double。伪代码如下：

while(not EOF)
    statement <- read_from_file
    useful_statement <- remove whitespaces, comments, etc from statement
    equal_position <- find '=' in useful_statement
    option_str <- useful_statement[0:equal_position)
    value_str <- useful_statement[equal_position:end)
    find_option(option_str) <- double(value_str)

为了处理字符串的分割和传递到函数中，我使用std::string_view，因为它避免了过多的复制，并清楚地说明了查看现有std::string部分的意图。 我已经做到了 std :: string_view value_str 指向包含我想要提取的值的useful_statement的确切部分的那个点，但我无法弄清如何从std :: string_view 读取一个double。

我知道std::stod，但它不适用于std::string_view。它让我写

double value = std::stod(std::string(value_str));

然而，这种方法很丑陋，因为它转换成一个实际上并不需要的字符串，尽管在我的情况下可能不会产生明显的影响，但如果需要从文本文件中读取大量数字，则可能太慢了。

另一方面，atof 是行不通的，因为我不能保证空终止符。我可以通过在构造useful_statement时添加\0来进行修改，但这会使代码对读者来说难以理解，并且使其在修改/重构代码时容易出错。

那么，有什么干净、直观且相当高效的方法可以做到这一点呢？

- patatahooligan

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你是否愿意使用boost？我认为你可以使用boost::convert<double>(stringview);来完成这个任务。我在这里找到了它...页面上的最后一条评论 https://github.com/boostorg/convert/issues/29 - Millie Smith

不错的发现。可能是 boost::convert<double>(stringview, stringview.length())，这样做肯定比转换为字符串更简洁，而且希望速度更快。唯一的缺点是需要额外依赖于 boost。 - patatahooligan

离题：显然这是伪代码，但在实现“while(not EOF)”时要小心。简单的while (!stream.eof())有一些麻烦的问题。 - user4581301

通常情况下，应该使用类似 while ( stream << statement ) 的语句。 - Arne Vogel

请不要评论有关从流中读取部分的内容。我特意使用伪代码编写它，以保持讨论的重点。 - patatahooligan

@MillieSmith @patatahooligan boost::convert 的修复支持 std::string_view 是将范围复制到数组并添加 NUL 终止符：https://github.com/boostorg/convert/commit/ab1a43676e04a7c73602e6d1cb2337ea5402c4df - Andreas Magnusson

Answer 1

因为你将问题标记为C++1z，这 (理论上) 意味着你可以使用from_chars。它可以处理你的字符串转数字转换，而不需要更多东西，只需要一对const char*：

double dbl;
auto result = from_chars(value_str.data(), value_str.data() + value_str.size(), dbl);

当然，这需要您的标准库提供from_chars的实现。

- Nicol Bolas

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from_chars()需要传入一个double&而不是一个double*。另外，这个接口很别扭...鉴于没有人提供它，也许可以考虑将其改为使用string_view。 - Barry

我建议更改调用的内容，但这仍然无效。"back" 是最后一个字符，它需要是一个指向最后一个字符之后的指针。 - Nicol Bolas

@NicolBolas，您甚至不需要迭代器，只需使用.data()和.data() + .size()就像您基本上正在做的那样。 - Barry

把两个参数用来指代同一件事是值得质疑的，把它称为“普遍”的就更加糟糕了。 - Barry

double版本甚至在gcc-10中也没有被实现，就像另一个<regex>一样的惨案。 - Maxim Egorushkin

Answer 2

标题头：

#include <boost/convert.hpp>
#include <boost/convert/strtol.hpp>

然后：

std::string x { "aa123.4"};
const std::string_view y(x.c_str()+2, 5); // Window that views the characters "123.4".

auto value = boost::convert<double>(y, boost::cnv::strtol());
if (value.has_value())
{
    cout << value.get() << "\n"; // Prints: 123.4
}

测试编译器：

• MSVC 2017

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p.s. 可以使用 vcpkg 轻松安装 Boost（默认为32位，第二个命令用于64位）：

vcpkg install boost-convert
vcpkg install boost-convert:x64-windows

更新：显然，许多Boost函数在内部使用字符串流，这会锁定全局OS区域设置。因此它们具有可怕的多线程性能。我现在建议使用类似于substr的stoi()。请参见：Safely convert std::string_view to int (like stoi or atoi) Boost的这种奇怪习惯使得大多数Boost字符串处理在多线程环境下几乎没有用处，这是一个奇怪的悖论。这是一种艰苦获得的经验 - 如果您有任何疑问，请自行衡量。48核机器与2核机器相比，在许多Boost调用方面运行速度不变。因此，我现在像传染瘟疫一样避免使用Boost的某些部分，因为任何东西都可能依赖于该死的全局OS区域设置锁。

- Contango