如何在不使用 ToString() 的情况下将 Int 转换为 C# 中的字符串？

Question

在不使用任何原生 toString 功能的情况下将以下 int 参数转换为字符串。

public string integerToString(int integerPassedIn){    
    //Your code here
}

既然所有东西都继承自 Object 和 Object 有一个 ToString() 方法，你如何在不使用本机 ToString() 方法的情况下将 int 转换为 string？

字符串连接的问题是它会调用ToString() 直到它碰到一个或碰到Object 类。

如何在 C# 中不使用ToString() 将整数转换为字符串？

Answer 1

类似这样的：

public string IntToString(int a)
{    
    var chars = new[] { "0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9" };
    var str = string.Empty;
    if (a == 0)
    {
        str = chars[0];
    }
    else if (a == int.MinValue)
    {
        str = "-2147483648";
    }
    else
    {
        bool isNegative = (a < 0);
        if (isNegative)
        {
            a = -a;
        }

        while (a > 0)
        {
            str = chars[a % 10] + str;
            a /= 10;
        }

        if (isNegative)
        {
            str = "-" + str;
        }
    }

    return str;
}

---

更新：这是另一个更短且性能更好的版本，因为它消除了所有字符串连接，有利于操作固定长度的数组。它最多支持 16 个碱基，但很容易将其扩展到更高的碱基。它可能会进一步改进：

public string IntToString(int a, int radix)
{
    var chars = "0123456789ABCDEF".ToCharArray();
    var str = new char[32]; // maximum number of chars in any base
    var i = str.Length;
    bool isNegative = (a < 0);
    if (a <= 0) // handles 0 and int.MinValue special cases
    {
        str[--i] = chars[-(a % radix)];
        a = -(a / radix);
    }

    while (a != 0)
    {
        str[--i] = chars[a % radix];
        a /= radix;
    }

    if (isNegative)
    {
        str[--i] = '-';
    }

    return new string(str, i, str.Length - i);
}

Answer 2

这是我一直使用的解决方案：

    public static string numberBaseChars = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";

    public static string IntToStringWithBase(int n, int b) {
        return IntToStringWithBase(n, b, 1);
    }

    public static string IntToStringWithBase(int n, int b, int minDigits) {
        if (minDigits < 1) minDigits = 1;
        if (n == 0) return new string('0', minDigits);
        string s = "";
        if ((b < 2) || (b > numberBaseChars.Length)) return s;
        bool neg = false;
        if ((b == 10) && (n < 0)) { neg = true; n = -n; }
        uint N = (uint)n;
        uint B = (uint)b;
        while ((N > 0) | (minDigits-- > 0)) {
            s = numberBaseChars[(int)(N % B)] + s;
            N /= B;
        }
        if (neg) s = "-" + s;
        return s;
    }

这看起来很复杂，但有以下特点：

• 支持基数 2 到 36
• 处理负值
• 可选的总位数

Answer 3

我并不真正相信串联 operator + 调用 ToString，但如果确实如此，您可以通过执行以下操作来避免这两个：

if (a == 0) return "0";   

/* Negative maxint doesn't have a corresponding positive value, so handle it
 * as a special case. Thanks to @Daniel for pointing this out.
 */
if (a == 0x80000000) return "-2147483648";

List<char> l = new List<char>();
bool negative = false;

if (a < 0) 
{
    negative = true;
    a *= -1;
}

while (a > 0)
{
    l.Add('0' + (char)(a % 10));
    a /= 10;
}

if (negative) l.Add('-');

l.Reverse();

return new String(l.ToArray());

Answer 4

整数从最低位到最高位进行处理。使用模 10 (%10) 计算单个数字，然后将其添加到字符值“0”。这会产生字符“0”、“1”、...、“9”之一。

这些数字被压入堆栈，因为它们在处理时必须以相反的顺序显示（最高有效位到最低有效位）。这样做而不是重复地将数字添加到字符串可能会更有效，但由于数字数量非常少，您必须执行基准测试才能确定。

处理非正数需要一些额外的处理。

public string IntToString(int a) {
  if (a == 0)
    return "0";
  if (a == int.MinValue)
    return "-2147483648";
  var isNegative = false;
  if (a < 0) {
    a = -a;
    isNegative = true;
  }
  var stack = new Stack<char>();
  while (a != 0) {
    var c = a%10 + '0';
    stack.Push((char) c);
    a /= 10;
  }
  if (isNegative)
    stack.Push('-');
  return new string(stack.ToArray());
}

我的第一个版本使用StringBuilder 从字符数组中创建字符串，但要“从”StringBuilder 中获取字符串需要调用名为ToString 的方法。显然，这种方法不会做任何 int 到字符串的转换，这对我来说就是这个问题的意义所在。

但为了证明您可以在不调用 ToString 的情况下创建字符串，我已切换到使用 string 构造函数，我还认为它比使用 StringBuilder 更有效。

如果ToString 以任何形式被禁止，则您不能使用string.Concat 文档中所见的字符串连接：

该方法通过调用arg0和arg1的无参数ToString方法连接arg0和arg1；它不添加任何分隔符。

所以执行s += '1' 将调用'1'.ToString()。但对我来说这并不重要。重要的部分是如何将 int 转换为字符串。

Answer 5

争取更短的版本，以及使用Math.DivRem的版本：

string IntToString(int a)
{
    if (a == int.MinValue)
        return "-2147483648";
    if (a < 0)
        return "-" + IntToString(-a);
    if (a == 0)
        return "0";
    var s = "";
    do
    {
        int r;
        a = Math.DivRem(a, 10, out r);
        s = new string((char)(r + (int)'0'), 1) + s;
    }
    while (a > 0);
    return s;
}

使用new string(..., 1) 构造函数只是满足OP 要求ToString 不被任何东西调用的一种方式。

Answer 6

您可以像这样将任何数字转换为字符

byte = (char)(byte)(digit+48)

幻数48 是字符0 的ASCII 值，它们在ASCII 表中是连续的，因此您只需添加数字即可在ASCII 表中得到相应的值。 并且您可以使用模运算符% 迭代地获取整数中的数字 从 pswg 借用一般结构，你会得到

public string IntToString(int a) {
  var str = string.Empty;
    bool isNegative = false;
    if (a < 0) {
        isNegative = true;
        a = -a;
    }

    do {
        str = (char)(byte)((a % 10) + 48) + str;
        a /= 10;
    } while(a > 0);

    return isNegative ? '-' + str : str
}

Answer 7

这是我使用迭代和递归以及运行时分析的看法。

public static class IntegerToString
{
    static char[] d = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ".ToCharArray();

    public static string Iteration(int num, int radix = 10)
    {
        if (num == 0) return "0";
        if (num < 0) return "-" + Iteration(Math.Abs(num));
        var r = new List<char>();
        while (num > 0)
        {
            r.Insert(0, d[num % radix]);
            num /= radix;
        }
        return new string(r.ToArray());
    }

    public static string Recursion(int num, int radix = 10)
    {
        if (num == 0) return "0";
        if (num < 0) return "-" + Recursion(Math.Abs(num));
        return (num > radix - 1 ? Recursion(num / radix) : "") + d[num % radix];
    }
}

要点

• 处理基数 2 到 36（警告：您必须确保基数正确，因为没有异常处理。
• 递归方法只有3行！ （代码高尔夫风格）

分析

以下是两种方法在我的电脑上与标准ToString()相比的运行时分析。

50 runs of 100000 items per set

Running Time:
Iteration: 00:00:02.3459591 (00:00:00.0469191 avg)
Recursion: 00:00:02.1359731 (00:00:00.0427194 avg)
Standard : 00:00:00.4271253 (00:00:00.0085425 avg)

Ratios:
     | Iter | Rec  | Std
-----+------+------+-----
Iter | 1.00 | 0.91 | 0.18
Rec  | 1.10 | 1.00 | 0.20
Std  | 5.49 | 5.00 | 1.00

结果表明迭代和递归方法的运行速度比标准的ToString() 方法慢 5.49 和 5.00 倍。

这是我用于分析的代码：

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var r = new Random();
        var sw = new System.Diagnostics.Stopwatch();

        var loop = new List<long>();
        var recr = new List<long>();
        var std = new List<long>();
        var setSize = 100000;
        var runs = 50;

        Console.WriteLine("{0} runs of {1} items per set", runs, setSize);

        for (int j = 0; j < runs; j++)
        {
            // create number set
            var numbers = Enumerable.Range(1, setSize)
                                    .Select(s => r.Next(int.MinValue,
                                                        int.MaxValue))
                                    .ToArray();

            // loop
            sw.Start();
            for (int i = 0; i < setSize; i++)
                IntegerToString.Iteration(numbers[i]);
            sw.Stop();
            loop.Add(sw.ElapsedTicks);

            // recursion
            sw.Reset();
            sw.Start();
            for (int i = 0; i < setSize; i++)
                IntegerToString.Recursion(numbers[i]);
            sw.Stop();
            recr.Add(sw.ElapsedTicks);

            // standard
            sw.Reset();
            sw.Start();
            for (int i = 0; i < setSize; i++)
                numbers[i].ToString();
            sw.Stop();
            std.Add(sw.ElapsedTicks);
        }

        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("Running Time:");
        Console.WriteLine("Iteration: {0} ({1} avg)", 
                          TimeSpan.FromTicks(loop.Sum()),
                          TimeSpan.FromTicks((int)loop.Average()));
        Console.WriteLine("Recursion: {0} ({1} avg)", 
                          TimeSpan.FromTicks(recr.Sum()),
                          TimeSpan.FromTicks((int)recr.Average()));
        Console.WriteLine("Standard : {0} ({1} avg)", 
                          TimeSpan.FromTicks(std.Sum()),
                          TimeSpan.FromTicks((int)std.Average()));

        double lSum = loop.Sum();
        double rSum = recr.Sum();
        double sSum = std.Sum();

        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("Ratios: \n" +
                          "     | Iter | Rec  | Std \n" +
                          "-----+------+------+-----");
        foreach (var div in new[] { new {n = "Iter", t = lSum}, 
                                    new {n = "Rec ", t = rSum},
                                    new {n = "Std ", t = sSum}})
            Console.WriteLine("{0} | {1:0.00} | {2:0.00} | {3:0.00}", 
                              div.n, lSum / div.t, rSum / div.t, sSum / div.t);

        Console.ReadLine();
    }

Answer 8

    public static string integerToString(int integerPassedIn)
    {
        if (integerPassedIn == 0) return "0";
        var negative = integerPassedIn < 0;
        var res = new List<char>();
        while(integerPassedIn != 0)
        {
           res.Add((char)(48 + Math.Abs(integerPassedIn % 10)));
           integerPassedIn /= 10;
        }
        res.Reverse();
        if (negative) res.Insert(0, '-');
        return new string(res.ToArray());
    }

Answer 9

递归：

    public static string integerToString(int integerPassedIn)
    {
        ICollection<char> res = new List<char>();
        IntToStringRecusion(integerPassedIn, res);
        if (integerPassedIn < 0) res.Add('-');
        return new string(res.Reverse().ToArray()).PadLeft(1,'0');
    }

    static void IntToStringRecusion(int integerPassedIn, ICollection<char> array)
    {
        if (integerPassedIn == 0) return;
        array.Add((char)(48 + Math.Abs(integerPassedIn % 10)));
        IntToStringRecusion(integerPassedIn / 10, array);
    }

Answer 10

简单易懂：

string s = 5 + ""
//s = "5"