一种泛型 itoa 实现
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之前读到了陈硕在 2010 年写的文章 带符号整数的除法与余数，其中提到了一种用一个对称的 digits 数组自动解决符号的问题的 itoa 实现，我也在前年写过一篇文章 C++ 取模运算 中提到过类似问题。正好陈硕写完文章的 10 年后，C++ 加入了 Concept，弥补了当年 C++ 0x 没有 Concept 的遗憾，于是本篇文章就是用 Concept 和陈硕文章内的 itoa 实现一同设计出一个泛型 itoa。
#include <algorithm>
#include <concepts>
template<std::signed_integral T>
const char* itoa_impl_(char* buf, T value)
{
const static char digits[19] =
{ '9', '8', '7', '6', '5', '4', '3', '2', '1',
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' };
static const char* zero = digits + 9; // zero 指向 '0'
T i = value;
char* p = buf;
do {
T lsd = i % 10; // lsd 可能小于 0
i /= 10; // 向 0 取整
*p++ = zero[lsd]; // 下标可能为负
} while (i != 0);
if (value < 0) {
*p++ = '-';
}
*p = '\0';
std::reverse(buf, p);
return p; // p - buf 即为整数长度
}
template<std::unsigned_integral T>
const char* uitoa_impl_(char* buf, T value)
{
const static char digits[19] =
{ '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' };
T i = value;
char* p = buf;
do {
T lsd = i % 10; // lsd 可能小于 0
i /= 10; // 向 0 取整
*p++ = digits[lsd]; // 下标不为负
} while (i != 0);
*p = '\0';
std::reverse(buf, p);
return p; // p - buf 即为整数长度
}
template<std::integral T>
const char* itoa_all(char* buff, T value) {
if constexpr (std::signed_integral<T>) {
return itoa_impl_(buff, value);
}
else if constexpr (std::unsigned_integral<T>) {
return uitoa_impl_(buff, value);
}
else {
static_assert(std::unsigned_integral<T>||std::signed_integral<T>, "Wrong integral.");
}
}
测试代码：
#include <cstddef>
#include <iostream>
int main() {
char a[21]{};// ULLONG_MAX 的十进制数最高 20 位，再加上字符串结尾共 21 位
// 无符号
// 32 位
itoa_all(a, INT_MAX);
std::cout << a << std::endl;
itoa_all(a, INT_MIN);
std::cout << a << std::endl;
// 64 位
itoa_all(a, LLONG_MIN);
std::cout << a << std::endl;
// 有符号 char
char c = CHAR_MAX;
itoa_all(a, c);
std::cout << a << std::endl;
// 无符号
// 32 位
itoa_all(a, UINT_MAX);
std::cout << a << std::endl;
// 64 位
itoa_all(a, ULLONG_MAX);
std::cout << a << std::endl;
}