Mẫu chuỗi thân thiện thành số trong C ++

Trong thư viện chuẩn C ++, có các hàm để chuyển đổi từ chuỗi thành kiểu số:

stoi
stol
stoll
stoul
stoull
stof
stod
stold

nhưng tôi thấy tẻ nhạt khi sử dụng chúng trong mã mẫu. Tại sao không có chức năng mẫu nào đó như:

template<typename T>
T sto(...)

để chuyển đổi chuỗi thành loại số?

Tôi không thấy bất kỳ lý do kỹ thuật nào để không có chúng, nhưng có lẽ tôi đang thiếu thứ gì đó. Chúng có thể được chuyên môn hóa để gọi các hàm được đặt tên cơ bản và sử dụng enable_if/ conceptsđể vô hiệu hóa các loại không số.

Có bất kỳ lựa chọn thay thế thân thiện mẫu nào trong thư viện tiêu chuẩn để chuyển đổi chuỗi thành các kiểu số và ngược lại một cách hiệu quả không?

Tại sao không có chức năng mẫu nào đó như:

C ++ 17 có chuỗi chung như vậy với hàm số, nhưng được đặt tên khác nhau. Họ đã đi với std::from_chars, đó là quá tải cho tất cả các loại số.

Như bạn có thể thấy, quá tải đầu tiên là lấy bất kỳ loại số nguyên nào làm tham số đầu ra và sẽ gán giá trị cho nó nếu có thể.

Nó có thể được sử dụng như thế này:

template<typename Numeric>
void stuff(std::string_view s) {
    auto value = Numeric{};

    auto [ptr, error] = std::from_chars(s.data(), s.data() + s.size(), value);

    if (error) {
        // error with the conversion
    } else {
        // conversion successful, do stuff with value
    }
}

Như bạn có thể thấy, nó có thể hoạt động trong bối cảnh chung.

Đây không phải là một mẫu và nó không hoạt động với các ngôn ngữ nhưng nếu đó không phải là một công cụ chặn hiển thị thì C ++ 17 đã có những gì bạn muốn: std::from_chars

Có quá tải cho tất cả các loại số nguyên và dấu phẩy động và giao diện giống nhau ngoại trừ các tham số cuối cùng khác nhau cho các loại số nguyên và dấu phẩy động tương ứng (nhưng nếu mặc định là tốt thì bạn không cần phải thay đổi bất cứ điều gì). Bởi vì đây không phải là chức năng nhận biết miền địa phương nên nó cũng khá nhanh. Nó sẽ đánh bại bất kỳ chuỗi nào khác thành hàm chuyển đổi giá trị và nói chung là theo thứ tự độ lớn.

Có một video CPPCON rất hay về <charconv>(tiêu đề from_charssống trong) của Stephan T. Lavavej mà bạn có thể xem về cách sử dụng và hiệu suất của nó tại đây: https://www.youtube.com/watch?v=4P_kbF0EbZM

Bạn sẽ không đạt được nhiều vì trong một biểu thức như

int x = sto("1");

Không có cách nào (dễ dàng) để suy ra loại mong muốn cho tham số mẫu. Bạn sẽ phải viết

int x = sto<int>("1");

mà một số mở rộng đánh bại mục đích cung cấp một chức năng chung. Mặt khác, một

template<typename T>
void sto(std::string x,T& t);

sẽ được sử dụng tốt như bạn nhận ra. Trong C ++ 17 std::from_chars, có ít nhiều chính xác điều đó (nó không phải là khuôn mẫu mà là một tập hợp quá tải và nó đưa con trỏ tới ký tự thay vì một chuỗi, nhưng đó chỉ là chi tiết nhỏ).

PS Không có cách dễ dàng để suy ra loại mong muốn trong biểu thức trên, nhưng có một cách. Tôi không nghĩ cốt lõi câu hỏi của bạn chính xác là chữ ký mà bạn đã yêu cầu và tôi không nghĩ sau đây là một cách tốt để thực hiện nó, nhưng tôi biết rằng có một cách để int x = sto("1");biên dịch ở trên và tôi tò mò muốn xem trong hành động.

#include <iostream>
#include <string>

struct converter {
    const std::string& x;
    template <typename T> operator T() { return 0;}
};

template <> converter::operator int() { return stoi(x); }
template <> converter::operator double() { return stod(x); }
converter sto(const std::string& x) { return {x}; }

int main() {
    std::string s{"1.23"};
    int x = sto(s);
    double y = sto(s);
    std::cout << x << " " << y;
}

Điều này hoạt động như dự định, nhưng nó có nhược điểm nghiêm trọng, có lẽ quan trọng nhất là nó cho phép viết auto x = sto(s);, tức là nó dễ sử dụng sai.

Giải pháp tương thích với tất cả (ngay cả các trình biên dịch C ++ cũ hơn như C ++ - 98) là sử dụng boost :: lexical_cast , đây là một mẫu để chuyển đổi giữa các loại số và chuỗi theo cả hai cách.

Thí dụ:

short myInt = boost::lexical_cast<short>(*argv);
std::string backToString = boost::lexical_cast<std::string>(myInt);

Xem: https://www.boost.org/doc/libs/1_42_0/libs/conversion/lexical_cast.htmlm

Trên các phiên bản C ++ cũ hơn, chuỗi dòng là bạn của bạn. Nếu tôi hiểu chính xác, thì những điều sau đây có thể thú vị với bạn. Đó là C ++ 11.

https://wandbox.org/permlink/nUNiUwWWTr7a0NXM

#include <sstream>
#include <string>
#include <iostream>

template<typename T, typename String>
T sto(const String & str) {
    T val;
    std::stringstream ss(str);
    ss >> val;
    return val;
}

template<typename T, typename String>
void sto(const String & str, T & val) {
    std::stringstream ss(str);
    ss >> val;
}

int main() {   
    std::cout << sto<float>("1.1") << ", " << sto<int>(std::string{"2"});

    // An alternative version that infers the type 
    double d;
    sto("3.3", d);
    std::cout << ", " << d;
}

Phương pháp này hoạt động trong C ++ 11 và khá chung chung. Theo kinh nghiệm của tôi, phương pháp này mạnh mẽ, nhưng không hiệu quả nhất.