如何将 char 数字转换为十进制并返回或将 ASCII 'A'-'Z'/'a'-'z' 转换为 'A'/'a' 的字母偏移量 0 ...？

Question

如果你有一个 '0' 到 '9' 范围内的字符，你如何将它转换为 0 到 9 的 int 值

然后你怎么把它转换回来？

还给定字母“A”到“Z”或“a”到“z”，如何将它们转换为 0-25 范围然后返回？

可以针对 ASCII 进行优化

Answer 1

C++ 指定的基本 char 编码使 '0' - '9' 之间的转换变得容易。

C++ 规定：

在源基本字符集和执行基本字符集中，上述十进制数字列表中0之后的每个字符的值都应比前一个字符的值大1。

这意味着，无论'0'的整数值是多少，'1'的整数值都是'0' + 1，'2'的整数值是'0' + 2，以此类推。使用这些信息和算术的基本规则，您可以轻松地将 char 转换为 int 并返回：

char c = ...; // some value in the range '0' - '9'
int int_value = c - '0';

// int_value is in the range 0 - 9
char c2 = '0' + int_value;

---

将字母 'a' 到 'z' 转换为从 0 到 25 的数字并不容易，因为 C++ 没有指定这些字母的值是连续的。在 ASCII 中，它们是连续的，您可以编写依赖于类似于上述 '0' - '9' 的代码的代码。 （现在 ASCII 被广泛使用）。

可移植代码将改为使用查找表或对每个字符进行特定检查：

char int_to_char[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z'};

int char_to_int[CHAR_MAX + 1] = {};

for (int i=0; i<sizeof(int_to_char); ++i) {
  char_to_int[int_to_char[i]] = i;
}

// convert a lowercase char letter to a number in the range 0 - 25:
int i = char_to_int['d'];

// convert an int in the range 0 - 25 to a char
char c = int_to_char[25];

在 C99 中，您可以直接初始化 char_to_int[] 数据而无需循环。

int char_to_int[] = {['a'] = 0, ['b'] = 1, ['c'] = 2, ['d'] = 3, ['e'] = 4, ['f'] = 5, ['g'] = 6, ['h'] = 7, ['i'] = 8, ['j'] = 9, ['k'] = 10, ['l'] = 11, ['m'] = 12, ['n'] = 13, ['o'] = 14, ['p'] = 15, ['q'] = 16, ['r'] = 17, ['s'] = 18, ['t'] = 19, ['u'] = 20, ['v'] = 21, ['w'] = 22, ['x'] = 23, ['y'] = 24, ['z'] = 25};

同样支持 C99 的 C++ 编译器也可以在 C++ 中支持这一点，作为扩展。

---

这是一个完整的程序，可以生成用于这些转换的随机值。它使用 C++，加上 C99 指定的初始化扩展。

#include <cassert>

int digit_char_to_int(char c) {
  assert('0' <= c && c <= '9');
  return c - '0';
}

char int_to_digit_char(int i) {
  assert(0 <= i && i <= 9);
  return '0' + i;
}

int alpha_char_to_int(char c) {
  static constexpr int char_to_int[] = {['a'] = 0, ['b'] = 1, ['c'] = 2, ['d'] = 3, ['e'] = 4, ['f'] = 5, ['g'] = 6, ['h'] = 7, ['i'] = 8, ['j'] = 9, ['k'] = 10, ['l'] = 11, ['m'] = 12, ['n'] = 13, ['o'] = 14, ['p'] = 15, ['q'] = 16, ['r'] = 17, ['s'] = 18, ['t'] = 19, ['u'] = 20, ['v'] = 21, ['w'] = 22, ['x'] = 23, ['y'] = 24, ['z'] = 25};

  assert(0 <= c && c <= sizeof(char_to_int)/sizeof(*char_to_int));
  int i = char_to_int[c];
  assert(i != 0 || c == 'a');
  return i;
}

char int_to_alpha_char(int i) {
  static constexpr char int_to_char[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z'};

  assert(0 <= i && i <= 25);
  return int_to_char[i];
}

#include <random>
#include <iostream>

int main() {
  std::random_device r;
  std::seed_seq seed{r(), r(), r(), r(), r(), r(), r(), r()};
  std::mt19937 m(seed);

  std::uniform_int_distribution<int> digits{0, 9};
  std::uniform_int_distribution<int> letters{0, 25};

  for (int i=0; i<20; ++i) {
    int a = digits(m);
    char b = int_to_digit_char(a);
    int c = digit_char_to_int(b);

    std::cout << a << " -> '" << b << "' -> " << c << '\n';
  }

  for (int i=0; i<20; ++i) {
    int a = letters(m);
    char b = int_to_alpha_char(a);
    int c = alpha_char_to_int(b);

    std::cout << a << " -> '" << b << "' -> " << c << '\n';
  }

}

Answer 2

进行这种转换有两种主要方法：查找和数学

此答案中所有 ASCII 值均以十进制表示

请注意，在 ASCII 中：'0' is 48、'A' is 65 和 'a' is 97

查找：

在查找版本中，您有一个 char 数组，然后将映射的值放入数组中，并创建一个整数数组以转换回来：

为了在将char映射到int时既验证又得到对应的值：

0 will be a sentinal value to mean not mapped: out of range    
all results will be one more than expected

unsigned char 用于确保正确处理带符号的负字符

虽然 'C' 允许使用符号 { ['A'] = 1, ['B'] = 2,... }; , C++ 没有，因此一般可以使用以下代码来填充查找表：

void fill_lookups(unsigned char * from_table, int from_size, int * to_table)
{
     for (int i = 0; i < from_size; ++i)
     {
         to_table[from_table[i]]=i+1; // add one to support 0 as "out of range"
     }
}

unsigned char int_to_char[]={ '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' };
unsigned char int_to_lower[]={'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j',
                     'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't',
                     'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z'};
unsigned char int_to_upper[]={'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J',
                     'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T',
                     'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z'};

int char_to_int[UCHAR_MAX+2] = {};       // This will return 0 for non digits
int letter_to_offset[UCHAR_MAX+2] = {};  // This will return 0 for non alpha

fill_lookups(int_to_char, sizeof(int_to_char), char_to_int);
fill_lookups(int_to_lower, sizeof(int_to_lower), letter_to_offset);
fill_lookups(int_to_upper, sizeof(int_to_upper), letter_to_offset);

// Helper function to check in range and always reduce in range lookups by 1
int to_int(int * table, unsigned char c, bool * in_range)
{
   int ret = table[c];
   if (ret)
   {
       *in_range=(1==1); // for C/C++ true
       --ret;
   }
   else
   {
       *in_range=(0==1); // for C/C++ false
   }

   return ret;
}

bool in_range;  // always true in these cases
int a=to_int(char_to_int, '7', &in_range); // a is now 7
char b=int_to_char[7]; // b is now '7'    
int c=to_int(letter_to_offset, 'C', &in_range); // c=2
int d=to_int(letter_to_offset, 'c', &in_range); // d=2
char e=int_to_upper[2]; // e='C'
char f=int_to_lower[2]; // f='c'

虽然这会起作用并且如果需要验证或其他查找，这可能是有道理的，但是...

一般来说，更好的方法是使用数学方程式。

数学上 （alpha适用于ASCII）

假设转换已经被验证在正确的范围内： （用于 C 或 C++ 的 C 风格转换）

注意，'0'-'9' 在 C 和 C++ 中保证是连续的

对于 ASCII 'A-Z' 和 'a-z' 不仅是连续的，而且 'A' % 32 和 'a' % 32 都是 1

int a='7'-'0';         // a is now 7 in ASCII: 55-48=7

char b=(char)7+'0';    // b is now '7' in ASCII: 7 + 48

int c='C' % 32 - 1;    // c is now 2 in ASCII : 67 % 32 = 3 - 1 = 2

-或- 我们知道它是大写的

int c='C'-'A';         // c is now 2 in ASCII : 67 - 65 = 2


int d='c' % 32 - 1;    // d is now 2 in ASCII : 99 % 32 = 3 - 1 = 2

-或- 我们知道它是小写的

int d='c'-'a';         // d is now 2 in ASCII : 99 - 97 = 2

char e=(char)2 + 'A';  // e is 'C' in ASCII : 65 + 2 = 67
char f=(char)2 + 'a';  // f is 'c' in ASCII : 97 + 2 = 99

Answer 3

如果您知道字符c 是字母或数字，您可以这样做：

int cton( char c )
{
  if( 'a' <= c ) return c-'a';
  if( 'A' <= c ) return c-'A';
  return c-'0';
}

在c 上添加任何需要的错误检查。

要将整数 n 转换回 char，如果需要数字，只需使用 '0'+n，如果需要大写字母，只需使用 'A'+n，如果需要小写字母，只需使用 'a'+n。

注意：这适用于 ASCII（因为标记了 OP。但是请参阅 Pete 的信息性评论。

Answer 4

如果我理解正确，你想这样做：

#include <ctype.h>    /* for toupper */

int digit_from_char(char c) {
    return c - '0';
}

char char_from_digit(int d) {
    return d + '0';
}

int letter_from_char(char c) {
    return toupper(c) - 'A';
}

char char_from_letter(int l) {
    return l + 'A';
}