[C言語] atoiをゼロから書く

ゼロからシリーズ

この記事はゼロからｃのライブラリを再実装するシリーズです。

atoi の動作概要

atoi は char * 型の値を int 型の値へ変換するものです。

詳しい動作

• appleの atoi を参照すると strtol の long の値を int をキャストしているようです。
• appleの strtol を参照すると詳しいことが見えてきそうです。
  • はじめのcharポインタから isspace(3) に準拠したスペースはすべて無視する仕様のようです。
    • isspace(3) -> , \t, \n, \v, \f, \r
  • はじめの空白を除いたcharポインタは - か + を１バイトだけ許容する仕様のようです。
  • 上記のcharポインタの次に複数の数字を0~9を許容するようで、数字でないものがcharポインタに入っているとそこで処理を抜ける仕様のようです。
  • char * 型の値を long 型の値へ変換する際にlongをオーバーフローしたら LONG_MAX か LONG_MIN をreturnするようです。

atoi 実装

isspace 実装

int	ft_isspace(char c)
{
	if (c == ' ' || c == '\t' || c == '\n'
		|| c == '\v' || c == '\f' || c == '\r')
		return (1);
	return (0);
}

long のオーバーフロー検知を実装

int	overflowl(int sign, long l, char next)
{
	if (sign == 1)
		if (LONG_MAX / 10 < l
			|| (LONG_MAX / 10 == l && LONG_MAX % 10 <= next - '0'))
			return (1);
	if (sign == -1)
		if (LONG_MIN / -10 < l
			|| (LONG_MIN / -10 == l && LONG_MIN % -10 * -1 <= next - '0'))
			return (-1);
	return (0);
}

atoi を実装

#include <limits.h>

int	ft_atoi(const char *str)
{
	long	ret;
	int		sign;

	ret = 0;
	sign = 1;
	while (ft_isspace(*str))
		str++;
	if (*str == '-' || *str == '+')
		if (*str++ == '-')
			sign = -1;
	while (*str)
	{
		if ('0' <= *str && *str <= '9')
		{
			if (overflowl(sign, ret, *str) == 1)
				return ((int)LONG_MAX);
			if (overflowl(sign, ret, *str) == -1)
				return ((int)LONG_MIN);
			ret = ret * 10 + (long)(*str - '0');
			str++;
		}
		else
			break ;
	}
	return ((int)(ret * sign));
}

まとめ

今回はatoiをゼロから再実装しました。

All in one code

#include <limits.h>

int	ft_isspace(char c)
{
	if (c == ' ' || c == '\t' || c == '\n'
		|| c == '\v' || c == '\f' || c == '\r')
		return (1);
	return (0);
}

int	overflowl(int sign, long l, char next)
{
	if (sign == 1)
		if (LONG_MAX / 10 < l
			|| (LONG_MAX / 10 == l && LONG_MAX % 10 <= next - '0'))
			return (1);
	if (sign == -1)
		if (LONG_MIN / -10 < l
			|| (LONG_MIN / -10 == l && LONG_MIN % -10 * -1 <= next - '0'))
			return (-1);
	return (0);
}

int	ft_atoi(const char *str)
{
	long	ret;
	int		sign;

	ret = 0;
	sign = 1;
	while (ft_isspace(*str))
		str++;
	if (*str == '-' || *str == '+')
		if (*str++ == '-')
			sign = -1;
	while (*str)
	{
		if ('0' <= *str && *str <= '9')
		{
			if (overflowl(sign, ret, *str) == 1)
				return ((int)LONG_MAX);
			if (overflowl(sign, ret, *str) == -1)
				return ((int)LONG_MIN);
			ret = ret * 10 + (long)(*str - '0');
			str++;
		}
		else
			break ;
	}
	return ((int)(ret * sign));
}