在C ++中将模板友好字符串转换为数字

在C ++标准库中，有一些函数可以将字符串转换为数字类型：

stoi
stol
stoll
stoul
stoull
stof
stod
stold

但是我发现在模板代码中使用它们很麻烦。为什么没有模板功能，例如：

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

将字符串转换为数字类型？

我看不出没有它们的任何技术原因，但也许我缺少了一些东西。它们可以专门用于调用基础的命名函数，并使用enable_if/ concepts禁用非数字类型。

标准库中是否有任何模板友好的替代方法，可以将字符串转换为数字类型，并且以有效的方式将其转换？

为什么没有模板功能，例如：

C ++ 17具有这样的通用字符串到数字功能，但命名不同。它们与一起使用std::from_chars，这对于所有数字类型都是重载的。

如您所见，第一个重载采用任何整数类型作为输出参数，并在可能的情况下为其分配值。

可以这样使用：

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
    }
}

如您所见，它可以在通用上下文中工作。

它不是模板，并且不适用于语言环境，但是如果这不是显示停止器，则C ++ 17已经具有您想要的功能： std::from_chars

所有整数和浮点类型都有重载，并且接口是相同的，除了最后一个参数分别不同于整数和浮点类型（但是如果默认值很好，则您不需要更改任何内容）。由于这不是支持区域设置的功能，因此它也非常快。它将击败任何其他字符串到值的转换函数，通常它的大小为几个数量级。

斯蒂芬·拉瓦维（Stephan T.Lavavej）播放了一段很好的CPPCON视频<charconv>（标题from_chars位于其中），您可以在此处观看其用法和性能：https : //www.youtube.com/watch?v= 4P_kbF0EbZM

您不会获得太多收益，因为在类似

int x = sto("1");

没有（简便）的方法来推断模板参数的所需类型。你将不得不写

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

这在某种程度上破坏了提供通用功能的目的。另一方面，

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

如您所知，将很有用。在C ++ 17中std::from_chars，它或多或少地做到了这一点（它不是模板，而是一组重载，它使用指向chars的指针而不是字符串，但这仅是次要的细节）。

PS 在上面的表达式中没有容易的方法来推断所需的类型，但是有一种方法。我不认为您问题的核心就是您所要求的签名，并且我不认为以下是实现此问题的好方法，但是我知道有一种方法可以进行上述int x = sto("1");编译，因此我很想知道在行动。

#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;
}

这可以按预期工作，但是有严重的缺点，也许最重要的是，它允许编写auto x = sto(s);，即很容易使用错误。

与所有（甚至是较旧的C ++编译器，如C ++-98的）编译器兼容的解决方案是使用boost :: lexical_cast，这是在两种类型的数字和字符串类型之间进行转换的模板。

例：

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

参见：https : //www.boost.org/doc/libs/1_42_0/libs/conversion/lexical_cast.htm

在较旧的C ++版本上，stringstream是您的朋友。如果我理解正确，那么以下内容可能对您很有趣。它是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;
}

此方法在C ++ 11中有效，非常通用。以我的经验，这种方法很健壮，但性能不是最好。