我可以将 int 转换为字符串然后计算位数吗？答案

【问题标题】：Can I convert an int to string then count the number of digits?我可以将 int 转换为字符串然后计算位数吗？
【发布时间】：2015-10-13 00:29:44
【问题描述】：

我知道计算 int 位数的常用方法是使用循环，并一直除以 10 直到它消失。我很好奇能不能先把int转换成字符串，然后统计字符串的长度得到位数（假设只有正整数）？

如果这种方法可行，那么使用循环有什么区别？

【问题讨论】：

您是在询问优化问题，但并未尝试进行任何分析来验证您的假设。您假设循环在某种程度上天生就很慢。您似乎忘记了编译器不会直接将您的 C++ 代码转换为机器代码。从中提取C++代码的含义，编译器生成具有相同含义的机器码。 这并不意味着生成的代码将执行与您在 C++ 中编写的代码相同的操作，只是表示效果相同。它的真正含义是什么？通常，循环会消失。个人资料，个人资料，个人资料。
我一般会先把整个int转成string，因为这种方法更直接、易懂、可维护，而且我讨厌在int to string方法中硬编码“10”。
您可能想看看 Andrei Alexandrescu 就优化提供的演示文稿中的these slides - 他使用和分析的一个示例是精确计算以 10 为底的数字中的数字。

标签： c++ stdstring

【解决方案1】：

是的，这种方法是可行的。
不同之处在于，如果先转换为字符串，则涉及一个额外的步骤。字符串转换实际上与您描述的循环类似。

这是一个如何通过字符串长度计算整数位数的示例：

#include <string>

int number_of_digits(int number) {
    // Using C++11
    return std::to_string(number).length();
}

【讨论】：

既然多出了一个步骤，那么这个方法其实比使用循环慢吗？
请注意 std::to_string() 是 C++11 中的新功能。对于旧版本，您可以改用std::ostringstream：std::ostringstream oss; oss << number; return oss.str().length();

【解决方案2】：

您可以使用itoa() 函数（在下面的示例中，_itoa_s() 是itoa() 的安全版本）。此函数基本上将整数转换为字符串（itoa=整数到字母表）。

这是一个例子：

int number;
char temp[12];
cout << "Enter your number: ";
cin >> number;

//itoa(number, temp, 10);
//_itoa_s(number, temp, 12, 10);
_itoa_s(number, temp, 10);

cout << "The number of digits is: " << strlen(temp) << endl;

itoa() 采用 3 个参数：您要转换的数字 (number)、转换后将保存数字的缓冲区 (temp) 以及您要转换的数字系统转换为（10 用于 base-10，也就是十进制数字系统）。

_itoa_s() 采用第四个参数，即缓冲区的大小。还有一个模板版本的_itoa_s() 专门用于静态数组（在上面的示例中使用）。它需要 3 个参数，让编译器为第 4 个参数推断缓冲区大小。

另外，我为 temp 缓冲区选择了 12 个字符，因为整数的最大值是 2,147,483,647，它有 10 位数字，加上空终止符和一些额外对齐的空间。

【讨论】：

temp 不包含任何数据，当然也不是空终止的，当调用_itoa() 时，因此在第三个参数中使用strlen() 在这种情况下是错误的（更不用说这是_itoa_s() 输入的错误值），并且当_itoa_s() 尝试写入超出temp 的范围时，内存将被破坏。正确的代码应该更像这样：char *temp = new char[16]; _itoa_s(number, temp, 16, 10); cout << ... << strlen(temp) << ...; delete[] temp;，或者干脆：char temp[16] = {0}; _itoa_s(number, temp, 10); cout << ... << strlen(temp) << ...;
感谢您的指正，我会更正我的代码，以免出现任何错误。

【解决方案3】：

对于输入 0，明显的除以 10 方法将返回 0，这可能是也可能不是您想要的。除此之外，两种方法都将返回相同的结果，但除以 10 要快得多。

如果您像我在下面的示例中那样使用 std::string（它分配内存），那么除以 10 的方法很容易快数百倍。

int numlen_using_divide_by_10(int n) {
  int ret = 0;
  for (; n; n /= 10) ++ret;
  return ret;
}

int numlen_using_string(int n) {
  return std::to_string(n).size();
}

【讨论】：

【解决方案4】：

是的，你可以。不，您不想实际这样做。它将比使用循环慢 2 个数量级（~100 倍）。为什么？因为整数到字符串的转换不仅必须执行某种循环来生成字符串的数字，而且还必须分配和释放堆以保存字符串，除非字符串具有某种小字符串优化。

在大多数情况下，人们会认为您的方法是一种丑陋的 hack。如果你想计算整数中的数字，你甚至不需要循环：

constexpr int digits(int32_t x) {
  return 
    (x < 0 ? digits(-x) :
    (x < 10 ? 1 :   
    (x < 100 ? 2 :   
    (x < 1000 ? 3 :   
    (x < 10000 ? 4 :   
    (x < 100000 ? 5 :   
    (x < 1000000 ? 6 :   
    (x < 10000000 ? 7 :  
    (x < 100000000 ? 8 :  
    (x < 1000000000 ? 9 :  
    10))))))))));  
}

【讨论】：

感谢您的解释。
GCC 可以做得更好：template<class T> static constexpr size_t digits() noexcept { return static_cast<size_t>( std::log10(std::numeric_limits<T>::max()) ) + 1; }