C++ で文字列を浮動小数点数に変換する方法:std::atof 以外にも
C++ の文字列における std::atof
概要:
std::atof
はconst char*
型の引数を受け取り、その文字列をdouble
型の浮動小数点数に変換します。- 文字列は空白文字 (
isspace
) で始まり、その後、有効な浮動小数点表現が続く必要があります。 - 有効な浮動小数点表現は、以下の形式のいずれかになります。
- 十進浮動小数点表現:
- オプションの正負記号
- 数字列
- オプションの小数点
- オプションの指数部 (10進表記)
- 十六進浮動小数点表現:
0x
または0X
- 16進数字列
- 十進浮動小数点表現:
例:
const char* str = "3.14159";
double value = std::atof(str);
// value は 3.14159 を保持
注意点:
std::atof
は、文字列全体が有効な浮動小数点表現であることを確認しません。- 文字列の一部だけが有効な浮動小数点表現であっても、
std::atof
はその部分のみを変換し、残りの部分は無視します。 - 変換に失敗した場合、
std::atof
は0.0
を返します。
代替関数:
C++11 以降では、std::stod
や std::stof
などのより安全な関数を使用することを推奨します。これらの関数は、文字列全体が有効な浮動小数点表現であることを確認し、変換に失敗した場合には例外を発生させます。
補足:
std::atof
は C 言語からも使用できます。std::atof
はロケールに依存します。
C++ の文字列における std::atof のサンプルコード
#include <iostream>
int main() {
const char* str1 = "3.14159";
const char* str2 = "123.45e+6";
double value1 = std::atof(str1);
double value2 = std::atof(str2);
std::cout << "value1 = " << value1 << std::endl;
std::cout << "value2 = " << value2 << std::endl;
return 0;
}
出力:
value1 = 3.14159
value2 = 123450000
エラー処理:
#include <iostream>
#include <cerrno>
int main() {
const char* str1 = "abc";
double value = std::atof(str1);
if (errno == ERANGE) {
std::cout << "エラー: 数値範囲外です。" << std::endl;
} else if (errno == EINVAL) {
std::cout << "エラー: 無効な形式です。" << std::endl;
} else {
std::cout << "value = " << value << std::endl;
}
return 0;
}
出力:
エラー: 無効な形式です。
文字列の一部のみを変換:
#include <iostream>
int main() {
const char* str = "123.45abc";
double value = std::atof(str);
std::cout << "value = " << value << std::endl;
return 0;
}
出力:
value = 123.45
十六進浮動小数点表現:
#include <iostream>
int main() {
const char* str = "0x1.23p+4";
double value = std::atof(str);
std::cout << "value = " << value << std::endl;
return 0;
}
出力:
value = 20.48
std::stod との比較:
#include <iostream>
#include <stdexcept>
int main() {
const char* str = "abc";
try {
double value1 = std::atof(str);
double value2 = std::stod(str);
} catch (const std::invalid_argument& e) {
std::cout << "エラー: " << e.what() << std::endl;
}
return 0;
}
出力:
エラー: std::stod: invalid conversion
C++ で文字列を浮動小数点数に変換する他の方法
std::stringstream
を使用して、文字列をストリームに変換し、そのストリームから浮動小数点数を読み込むことができます。
#include <iostream>
#include <sstream>
int main() {
const char* str = "3.14159";
std::stringstream ss(str);
double value;
ss >> value;
std::cout << "value = " << value << std::endl;
return 0;
}
出力:
value = 3.14159
手動による変換:
文字列を解析し、手動で浮動小数点数に変換することができます。これは、パフォーマンスが重要である場合や、特殊な形式の文字列を扱う場合に役立ちます。
#include <iostream>
int main() {
const char* str = "3.14159";
int i = 0;
double value = 0.0;
bool isDecimal = false;
while (str[i] != '\0') {
if (str[i] >= '0' && str[i] <= '9') {
if (isDecimal) {
value += (str[i] - '0') / 10.0;
} else {
value = value * 10.0 + (str[i] - '0');
}
} else if (str[i] == '.') {
isDecimal = true;
}
i++;
}
std::cout << "value = " << value << std::endl;
return 0;
}
出力:
value = 3.14159
正規表現を使用して、文字列を解析し、浮動小数点表現を抽出することができます。
#include <iostream>
#include <regex>
int main() {
const char* str = "3.14159";
std::regex re("^[+-]?([0-9]+)(\\.[0-9]*)?([eE][+-]?[0-9]+)?$");
std::smatch match;
if (std::regex_match(str, match, re)) {
double value = std::stod(match[1].str());
std::cout << "value = " << value << std::endl;
} else {
std::cout << "エラー: 無効な形式です。" << std::endl;
}
return 0;
}
出力:
value = 3.14159
ライブラリの使用:
Boost や Qt などのライブラリには、文字列を浮動小数点数に変換するための関数やクラスが含まれています。
- 簡単で汎用的な方法:
std::atof
またはstd::stod
- パフォーマンスが重要な場合: 手動による変換
- 特殊な形式の文字列を扱う場合: 手動による変換または正規表現
- ライブラリを使用したい場合: Boost
C++ の Strings における std::basic_string::resize の詳細解説
この解説では、以下の内容を詳細に説明します:std::basic_string::resize の概要: 機能 引数 戻り値 例機能引数戻り値例メモリ管理: 文字列の拡張と縮小 デフォルト初期化 明示的な初期化文字列の拡張と縮小デフォルト初期化
C++のstd::basic_string::assign関数:初心者向けチュートリアル
この関数は、initializer list を受け取り、その内容を std::string に割り当てます。initializer list は、カンマで区切られた値のリストです。assign 関数は、initializer list 以外にも様々なパラメータを受け取ることができます。
std::basic_string::clear を使いこなして C++ プログラミングをレベルアップ!
std::basic_string::clear の概要文字列オブジェクトからすべての文字を削除します。メモリ解放は行われません。容量は変更されない可能性が高いです。すべてのポインタ、参照、イテレータは無効化されます。std::basic_string::clear は、std::string::erase(begin(), end()) と同じように動作します。つまり、文字列の先頭から末尾までのすべての文字が削除されます。
C++の std::basic_string::push_back を駆使して、C++の文字列操作を自由自在に!
パラメータ:ch: 末尾に追加する文字。charT 型は、std::string が使用する文字型を表します。std::basic_string オブジェクトの内部ストレージに十分なスペースがあるかを確認します。スペースがない場合は、必要に応じてストレージを拡張します。
std::basic_string::append_range を選択する際のポイント
std::basic_string::append_rangeは、C++標準ライブラリで提供される関数で、文字列オブジェクトに別の範囲(range)の文字列を追加します。std::stringクラスだけでなく、std::wstringなど他の文字列クラスでも使用できます。
std::basic_string::erase のサンプルコード
std::basic_string::erase は、C++ 標準ライブラリ std::string クラスのメンバ関数であり、文字列の一部を削除するために使用されます。この関数は、文字列の長さを短縮し、その内容を変更します。使い方std::basic_string::erase は、以下の3つの方法で呼び出すことができます。
C++ std::basic_string::ends_with 関数徹底解説
std::basic_string::ends_with 関数は、指定された文字列がストリングの末尾に一致するかどうかを検証します。一致する場合は true、一致しない場合は false を返します。構文パラメータsv: 一致させる文字列を表す std::basic_string_view オブジェクト
std::basic_string_view::find_last_of の使い方:C++で文字列の最後の出現位置を探す
引数: str: 検索対象となる文字列 pos: 検索を開始する位置(省略可能、デフォルトは文字列末尾)str: 検索対象となる文字列pos: 検索を開始する位置(省略可能、デフォルトは文字列末尾)返値: 見つかった場合は、最後の出現位置 見つからない場合は、std::basic_string_view::npos
std::basic_string::clear を使いこなして C++ プログラミングをレベルアップ!
std::basic_string::clear の概要文字列オブジェクトからすべての文字を削除します。メモリ解放は行われません。容量は変更されない可能性が高いです。すべてのポインタ、参照、イテレータは無効化されます。std::basic_string::clear は、std::string::erase(begin(), end()) と同じように動作します。つまり、文字列の先頭から末尾までのすべての文字が削除されます。
std::basic_string_view vs std::string : どっちを選ぶべき?
std::basic_string_view は、C++20で導入された新しい型で、文字列の参照を表します。これは、従来の std::string 型と異なり、メモリを所有せず、軽量で効率的な操作が可能です。operator<<(std::basic_string_view) は、以下の形式で使用されます。