C++中一个将字符转换为整数的奇怪问题

Question

我是一个C++的新手，尝试解决Project Euler中的一个问题时，遇到了一个非常奇怪的问题。我将错误缩小到以下代码。

考虑以下简单的代码：

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int numdigits;
    cout << "digits: ";
    cin >> numdigits;

    char tmpchar;
    cin >> tmpchar;
    cout << atoi(&tmpchar) << endl;
    return 0;
}

基本上，如果第一个输入（numdigits）小于48，一切正常，但如果输入大于或等于48，则会出现非常奇怪的行为：

air:programming santi$ ./lol
digits: 30
3
3                            <--- OK
air:programming santi$ ./lol
digits: 48
3
30                           <--- Not OK
air:programming santi$ ./lol
digits: 49
3
31                           <--- Not OK
air:programming santi$ ./lol
digits: 50
3
32                           <--- Not OK

发生了什么？我因为试图找出算法中的错误而发疯，直到我发现错误在代码的那一部分，我一开始没有去看。

提前感谢！

- curial

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你想要做什么？为什么输出结果是 NOT OK？预期的输出结果是什么？atoi() 函数需要一个以 NULL 结尾的 c 风格字符串作为参数，这可能是问题所在。tmpchar 直接后面的内存没有初始化，可能是任何值。 - Chad

作为注意事项，表现出这种行为的数字应该是48-57，但有时也包括9-13、43、45、46。（否则它们可能会导致程序崩溃） - Mooing Duck

Answer 1

问题在这里：

char tmpchar;
cin >> tmpchar;
cout << atoi(&tmpchar) << endl;

atoi函数期望一个以空字符结尾的字符串作为参数，但你提供的不是（除非偶尔会碰巧出现空字符）。

一种可能的（丑陋的）解决方法是：

char tmpchar[2] = {0};
cin >> tmpchar[0];
cout << atoi(tmpchar) << endl;

如果您正在处理多个字符的字符串，那么使用std::string将是正确的选择：

std::string str;
cin >> str;
cout << atoi(str.c_str()) << endl;

- NPE

Answer 2

atoi(&tmpchar)

我认为这会产生未定义的行为。因为&tmpchar的类型是char*，这是正确的C字符串类型，但它不是以空字符结尾的字符串。

为什么不直接这样做：

int i = tmpchar - '0';
cout << i << endl; //prints whatever single-digit you enter for tmpchar

如果您想打印tmpchar的ASCII值，则可以执行以下操作：

int i = tmpchar;
cout << i << endl; //prints the ASCII value of tmpchar

甚至更简单：

cout << (int) tmpchar << endl; //prints the ASCII value of tmpchar

- Nawaz

Answer 3

atoi()函数接受以NUL（'\0'）结尾的字符指针。你指向了第一个字符，但不能保证第二个字符是NUL。请尝试以下方法。

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int numdigits;
    cout << "digits: ";
    cin >> numdigits;

    char tmpchar[2];
    cin >> tmpchar[0];
    tmpchar[1] = '\0';
    cout << atoi(tmpchar) << endl;
    return 0;
}

- Dave S

Answer 4

atoi函数以一个以空字符（'\0'）结尾的字符串作为参数。这是一个由字符组成的数组，在末尾有一个空字符。

+---+---+---+
|'1'|'0'|\0 | = "10"
+---+---+---+

您正在传递单个字符的地址。但是没有终止的空字符！

+---+---+---+
|'3'| ? | ? | = ?
+---+---+---+

这是未定义行为，这就是为什么你会得到奇怪的结果。

你可以像这样安全地从单个数字字符中获取一个数字：

int number = digit - '0';

- R. Martinho Fernandes

Answer 5

atoi的参数必须是以空字符结尾的字符数组，而不仅仅是指向一个字符的指针。

char tmpchar[2] = {0};
cin >> tmpchar[0];
cout << atoi(&tmpchar) << endl;

这里{0}将所有数组元素设置为0，cin读取第一个元素，第二个字符保持为空，所以&tmpchar创建了一个指向以null字符结尾的字符数组的指针。

- hamstergene