std::stoi() 取字符串中的第一个数字？

Question

当我注意到它从字符串值“25”返回整数值 25 时，我在程序中使用 std::stoi() 将字符串值转换为整数值。

这让我很困惑，因为当字符串以非数字开头时，invalid_argument 会引发异常。例如，“,25”会抛出一个 invalid_exception。基于此，我假设如果整个字符串值不是数字，则会引发异常。这不是我意识到的情况。例如，“25,543”将返回 25。

我最终创建了自己的函数来调用 std::stoi() 只有当整个字符串值是一个数字，否则，抛出一个 invalid_argument 异常。

话虽如此，我想知道为什么它是这样设计的，或者我不明白它是如何完全工作的。如果我要不断得到这样的惊喜，我宁愿不继续使用它。

更新：我检查了 cppreference.com 的文档，但我没有足够的经验来完全理解它。我试图对 std::stoi 定义进行逆向工程，但发现它远远超出了我的经验水平。我发布这个问题的目的是让其他人了解它的功能和了解细节的愿望。

Answer 1

根据C++标准(N4296)，

§ 21.5

21.5 数值转换 [string.conversions]

1. 效果：前两个函数调用strtol(str.c_str(), ptr, base)，后三个函数 分别致电strtoul(str.c_str(), ptr, base)、strtoll(str.c_str(), ptr, base) 和strtoull( str.c_str(), ptr, base)。每个函数都返回转换后的结果（如果有）。论据 ptr 指定一个指向函数内部对象的指针，该函数用于确定什么 存储在*idx。如果函数没有抛出异常并且idx != 0，函数存储在 *idx str 的第一个未转换元素的索引。
2. 返回：转换后的结果。
3. 抛出： invalid_argument 如果strtol、strtoul、strtoll 或strtoull 报告没有转化 可以执行。如果 strtol、strtoul、strtoll 或 strtoull 将 errno 设置为 ERANGE，或者如果转换后的值超出了返回类型的可表示值范围。

strtol 是什么？

§ 21.8

21.8 空终止序列实用程序 [c.strings]

1. 表 74、75、76、77、78 和 79 描述标题 <cctype>、<cwctype>、<cstring>、<cwchar>、@987654345 @ （字符转换）和<cuchar>。
2. 这些头文件的内容应与标准 C 库头文件相同 <ctype.h>, <wctype.h>, <string.h>、<wchar.h> 和 <stdlib.h> 以及 C Unicode TR 标头 <uchar.h>，分别带有 以下修改：

表 78 - 标题 <cstdlib> 概要

类型名称
宏： MB_CUR_MAX
函数：
atof mblen strtof strtoul
atoi mbtowc strtol strtoull
atol mbstowcs strtold wctomb atoll strtod strtoll wcstombs

Standard C Library是什么意思？

§ 1.2

1.2 规范性参考文献 [intro.refs]

1. 以下参考文件对于本文件的应用是必不可少的。对于过时的参考资料， 仅引用的版本适用。对于未注明日期的参考文献，参考文件的最新版本 （包括任何修改）适用。

   (1.3) — ISO/IEC 9899:1999，编程语言 — C
   (1.4) — ISO/IEC 9899:1999/Cor.1:2001(E)，编程语言 — C，技术勘误 1
   (1.5) — ISO/IEC 9899:1999/Cor.2:2004(E)，编程语言 — C，技术勘误 2

2. ISO/IEC 9899:1999 第 7 条和 ISO/IEC 9899:1999/Cor.1:2001 第 7 条中描述的库 ISO/IEC 9899:1999/Cor.2:2003 的第 7 条以下称为 C 标准库。1

所以，我们需要关注 C99 标准。

根据C99标准(N1124)

§7.20.1.4

7.20.1.4 strtol、strtoll、strtoul 和 strtoull 函数

1. 说明
   strtol、strtoll、strtoul和strtoull函数将nptr所指向的字符串的初始部分转换为long int、long long int、unsigned long int ，和unsigned long long int 表示，分别。首先，他们将输入字符串分解为三个部分：一个初始的，可能为空的，序列 空白字符（由isspace 函数指定），一个类似于整数的主题序列，以由base 的值确定的某个基数表示，以及一个由一个或多个无法识别的字符组成的最终字符串，包括终止输入字符串的空字符。然后，他们尝试将主题序列转换为整数，并返回结果。
2. 如果base 的值为零，则主题序列的预期形式是6.4.4.1 中描述的整数常量，前面可选加号或减号，但不包括整数后缀。如果 base 的值介于 2 和 36（含）之间，则主题序列的预期形式是表示整数的字母和数字序列，基数由 base 指定，前面可选加号或减号, 但不包括整数后缀。 从a（或A）到z（或Z）的字母赋值为10到35；只允许赋值小于base 的字母和数字。如果 base 的值为 16，则字符 0x 或 0X 可以选择在字母和数字序列之前，如果存在则在符号之后。
3. 主题序列被定义为最长的输入字符串的初始子序列，从第一个非空白字符开始，即预期形式。如果输入字符串为空或完全由空格组成，或者如果第一个非空格字符不是符号或允许的字母，则主题序列不包含字符 或数字。
4. 如果主题序列具有预期的形式并且base 的值为零，则根据6.4.4.1 的规则，从第一位数字开始的字符序列被解释为整数常量。如果主题序列具有预期的形式，并且base 的值在 2 到 36 之间，则将其用作转换的基础，并为每个字母赋予上面给出的值。如果主题序列以减号开头，则转换产生的值被否定（在返回类型中）。指向最终字符串的指针存储在endptr 指向的对象中，前提是endptr 不是空指针。
5. 在"C" 语言环境以外的其他语言环境中，可以接受其他特定于语言环境的主题序列形式。
6. 如果主题序列为空或不具有预期形式，则不进行转换； nptr的值存储在endptr指向的对象中，前提是endptr不是空指针。
7. 退货
   strtol、strtoll、strtoul 和 strtoull 函数返回转换后的值（如果有）。 如果无法执行转换，则返回零。 如果正确的值超出可表示值的范围，则返回LONG_MIN、LONG_MAX、LLONG_MIN、LLONG_MAX、ULONG_MAX或ULLONG_MAX（根据返回值的类型和符号（如果有），宏ERANGE的值存储在errno中。

现在我们需要再次关注 C++ 标准。

21.5 数值转换 [string.conversions]

1. 抛出： invalid_argument 如果strtol、strtoul、strtoll 或strtoull 报告没有转化 可以执行。如果 strtol、strtoul、strtoll 或 strtoull 将 errno 设置为，则抛出 out_of_range ERANGE，或者如果转换后的值超出了返回类型的可表示值范围。

现在你可以理解何时抛出invalid_argument 和out_of_range 异常了，我希望。