我可以假设 atoi() 错误时的行为是什么？

Question

标准 C 库函数 atoi 在 ISO 9899:2011 中记录为：

7.22.1 数值转换函数

1 函数atof、atoi、atol和atoll在出错时不需要影响整数表达式errno的值。如果结果的值无法表示，则行为未定义。

...

7.22.1.2 atoi、atol 和 atoll 函数

概要

#include <stdlib.h>
int atoi(const char *nptr);
long int atol(const char *nptr);
long long int atoll(const char *nptr);

说明

2 atoi、atol 和 atoll 函数将nptr 指向的字符串的初始部分分别转换为int、long int 和long long int 表示。除了错误的行为，它们等价于

atoi: (int)strtol(nptr, (char **)NULL, 10)
atol: strtol(nptr, (char **)NULL, 10)
atoll: strtoll(nptr, (char **)NULL, 10)

返回

3 atoi、atol 和 atoll 函数返回转换后的值。

当nptr 指向的字符串不能被解析为整数时，预期的行为是什么？似乎存在以下四种观点：

• 不执行任何转换并返回零。这是 this one 等一些参考文献给出的文档。

• 行为类似于strtol，只是errno 可能没有设置。这源于将“错误行为除外”作为对 §7.22.1 ¶1 的引用。

• 行为未指定。这就是POSIX says：

  调用 atoi(str) 应相当于：

  (int) strtol(str, (char **)NULL, 10)
  

  除了错误的处理可能不同。如果值无法表示，则行为未定义。

  此外，应用程序使用部分指出：

  atoi() 函数被 strtol() 包含，但由于它在现有代码中广泛使用而被保留。如果不知道该数字在范围内，则应使用 strtol()，因为 atoi() 不需要执行任何错误检查。

  请注意，POSIX 声称该规范符合 ISO 9899:1999（就我而言，它包含与 ISO 9899:2011 相同的语言）：

  此参考页面上描述的功能符合 ISO C 标准。此处描述的要求与 ISO C 标准之间的任何冲突都是无意的。本卷 POSIX.1-2008 遵循 ISO C 标准。

  据我当地的 POSIX 委员会成员说，这是 UNIX 的历史行为。

• 行为未定义。之所以出现这种解释，是因为 §7.22.1.2 ¶2 从未明确说明错误会发生什么。既没有定义也没有明确实现定义或未指定的行为是未定义的。

这些解释中哪一个是正确的？请尽量参考权威文档。

Answer 1

nptr 指向的字符串无法解析为整数时的预期行为是什么？

要明确，这个问题适用于

// Case 1
value = atoi("");
value = atoi("  ");
value = atoi("wxyz");

而不是以下：

// Case 2
// NULL does not point to a string
value = atoi(NULL);
// Convert the initial portion, yet has following junk
value = atoi("123xyz");
value = atoi("123 ");

根据整数的使用情况，可能/可能不是以下内容。

// Case 3
// Can be parsed as an _integer_, yet overflows an `int`.
value = atoi("12345678901234567890123456789012345678901234567890");

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ato*()的“非Case 2”行为取决于

中error的含义

atoi、atol 和 atoll 函数将nptr 指向的字符串的初始部分分别转换为int、long int 和long long int 表示。除了error上的行为外，它们等价于
atoi: (int)strtol(nptr, (char **)NULL, 10)
...
C11dr §7.22.1.2 2

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当然错误包括案例3：“如果正确的值超出了可表示的值的范围”。 strto*()，虽然可能不是ato*()，但在这种情况下确实设置了errrno 在<errno.h> 中定义的错误 数字。由于ato*() 的规范不适用于此错误，因此溢出，结果是UB per

未定义的行为在本国际标准中以“未定义的行为”一词或省略任何明确的行为定义来表示。 C11dr §4 2

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对于情况 1，strto*() 的行为已明确定义，未指定影响errno。规范进行了详细介绍（第 7.22.1.4 4 节）并将这些称为“无转换”，而不是 错误。因此它可以断言 case 1 strto*() 行为不是错误，而是“无转换”。因此每...

"如果无法执行转换，则返回零。C11dr §7.22.1.4 8

...atoi("") 必须返回 0。