嵌入式C语言中将无符号整数转换为字符串的源代码

Question

不使用标准库utoa，我正在寻找utoa的源代码，以便可以为特定项目自定义它。我有一个无符号整数（32位），其输出格式为0xFFFF_FFFF。

我还在寻找无符号整数和半字转换为二进制字符串的源代码。

- riscy

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utoa 不是 C 标准库的一部分。（也许它是你的 libc 实现的一部分，但不是标准。） - Chris Lutz

这是一项作业任务吗？如果是，请标记为作业。 - old_timer

不，这不是一份作业，为什么每个人都认为是呢！ - riscy

Answer 1

试试这个：

char *dec(unsigned x, char *s)
{
    *--s = 0;
    if (!x) *--s = '0';
    for (; x; x/=10) *--s = '0'+x%10;
    return s;
}

你需要使用调用者提供缓冲区的末尾指针来调用它，并且该函数将返回字符串的开头指针。为了安全起见，缓冲区的长度至少应为3*sizeof(int)+1。

当然，这很容易适应其他进制。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

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谢谢，我尝试一下十六进制（hex）的编码。 - riscy

对于基数为16的情况，您需要单独处理数字<10和>=10，或者使用Kerrek的字符串索引解决方案。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

非常聪明！不过我有一个问题：为什么你要减小指针并在函数开头分配空终止符？这样看来，你会浪费缓冲区的一个字节。为什么不使用 *s = 0 呢？ - Nedo

@Nedo：我所说的“end”是指最后一个索引之后，即buf + sizeof buf。在我看来，这是C语言中“end”的标准习惯用法；另一种版本具有类似于基于1的索引的偏移量问题。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 2

在谷歌上很容易找到很多itoa源文件...这应该能给你想要的结果，例如来自opensource.apple.com的itoa

或者从头开始编写，这并不太难。

- Keith Nicholas

Answer 3

大部分在这里提到/建议使用模数%运算符的函数对于嵌入式系统来说非常昂贵。因此，我想使用除以10的方法是唯一明显的选择。这里是方法:

/*for byte which is 3 digit most*/


void itoa(unsigned char value,char *desitination)
{
desitination[0] = '\0';
desitination[1] = '\0';
desitination[2] = '\0';
desitination[3] = '\0';//you at least 4 char array, last char is NULL
while (value >= 100)
{
    desitination[0]++;
    value -= 100;
}
desitination[1] = '0';

while (value >= 10)
{
     desitination[1]++;
     value -= 10;
}
value+= '0';
desitination[2] =value;
}

- Biddut Mitra

Answer 4

这并不是非常困难。不断地除以10，并使用余数模10作为索引进入“0123455679”。您从右到左构建它，因此必须缓冲结果并反向返回：

char * utoa(unsigned int n)
{
  char * res, buf[30]; // long enough for largest number
  unsigned int i, counter = 0;

  if (n == 0)
    buf[counter++] = '0';

  for ( ; n; n /= 10)
    buf[counter++] = "0123456789"[n%10];

  res = malloc(counter);

  for (i = 0; i < counter; ++i)
    res[i] = buf[counter - i - 1];

  return res;
}

- Kerrek SB

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我很难抵制将对一个关于嵌入式系统问题的无用的malloc的答案打-1的冲动... - R.. GitHub STOP HELPING ICE

好的，你必须把结果放在某个地方。我相信原帖作者足够灵活，能够根据自己的需求进行调整，因为这个细节显然与基本算法无关！ - Kerrek SB

这就是为什么我没有将其减1。但实际上，我们这些更懂行的人应该树立一个好榜样，而不是让问题提出者来修复解决方案（我猜有一半的问题提问者会“修复”您的答案以使用静态缓冲区而不是调用者提供的缓冲区，这不是一件好事...） - R.. GitHub STOP HELPING ICE

顺便提一下，对“0123456789”进行索引只是编写'0'+n的一种非常低效的方式，而后者不是一种黑客技巧，它是作为语言的一部分而必需的。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

前者允许使用任意符号，不过 :-) 但是使用你喜欢的任何东西。 （关于“真的很低效”：我的方法只会比 '0'+n%10 多出 一条 汇编指令...） - Kerrek SB

还有11个字节的常量字符串数据。:-) 在PIC库中，即使没有-fPIC，它也可以将GOT寄存器依赖（用于相对寻址）引入到本来完全是位置无关的函数中。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 5

#include <stdint.h>
#include <string.h>

char * utox(uint32_t n) {
    static char hexstr[sizeof(n)*2+1];
    char * p = hexstr + sizeof(hexstr) -1;
    int x;

    memset(hexstr, '0', sizeof(hexstr));

    *p-- = '\0';

    while (n) {
        x = n % 16;
        if (x < 10)
            *p-- = '0' + x;
        else
            *p-- = 'A' + x - 10;

        n /= 16;
    }

    return hexstr;
}

这样就行了，它可以进行零填充。只需更改函数参数中的n类型，即可使其适用于任何整数类型/大小。

- Vinicius Kamakura

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显然，这个解决方案不是线程安全的。（并不是OP将其作为要求引用的。） - EboMike

这是一个嵌入式系统，通常情况下这没问题，除非他想在ISR或带线程的RTOS中使用它。大多数时候我喜欢这个解决方案，因为我可以确保数组边界，所以更安全。而且很容易操作指针，而不是自己管理数组。 - Vinicius Kamakura

我更喜欢的解决方案是让调用者传递一个缓冲区（和缓冲区大小）。但是嘿，通往罗马的路有很多... - EboMike

Answer 6

有许多itoa的实现方式。这是其中一种，考虑了从2到36的基数：

/**
 * C++ version 0.4 char* style "itoa":
 * Written by Lukás Chmela
 * Released under GPLv3.

 */
char* itoa(int value, char* result, int base) {
    // check that the base if valid
    if (base < 2 || base > 36) { *result = '\0'; return result; }

    char* ptr = result, *ptr1 = result, tmp_char;
    int tmp_value;

    do {
        tmp_value = value;
        value /= base;
        *ptr++ = "zyxwvutsrqponmlkjihgfedcba9876543210123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz" [35 + (tmp_value - value * base)];
    } while ( value );

    // Apply negative sign
    if (tmp_value < 0) *ptr++ = '-';
    *ptr-- = '\0';
    while(ptr1 < ptr) {
        tmp_char = *ptr;
        *ptr--= *ptr1;
        *ptr1++ = tmp_char;
    }
    return result;
}

更多变体可以在这里找到，其中包括各种实现的速度性能。

- sg7