std::to_chars和std::from_chars提供高效、安全的数值与字符串转换,无需异常或动态内存分配,支持指定进制和精确缓冲区控制,适用于性能敏感场景。

在C++17中引入的std::to_chars和std::from_chars是用于基本数据类型与字符串之间高效转换的函数。它们属于头文件,设计目标是提供无异常、无动态内存分配、高性能的序列化与反序列化手段,特别适合对性能敏感的场景。
std::to_chars:数值转字符序列
该函数将整数或浮点数转换为指定进制的字符数组(如把int转成字符串形式),但不会自动添加空终止符,需要用户自己管理缓冲区。
函数原型大致如下:
int value = 42;
char buffer[10];
auto result = std::to_chars(buffer, buffer + sizeof(buffer), value);
如果转换成功,result.ptr指向写入结束位置。可据此截取有效字符串长度。
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支持指定进制(仅适用于整数):
std::to_chars(buffer, buffer + 10, 255, 16); // 转为十六进制
常见用法示例:
char buf[32];
auto res = std::to_chars(buf, buf + 32, 12345);
std::string_view sv(buf, res.ptr – buf); // 构造字符串视图
注意:不抛异常,需检查返回值中的错误码(result.ec)判断是否失败,比如缓冲区不足。
std::from_chars:字符序列转数值
该函数从字符数组中解析出整数或浮点数,速度快且可控性强。
基本调用方式:
const char* str = “42”;
int value;
auto result = std::from_chars(str, str + std::strlen(str), value);
同样通过result.ec判断是否成功。若包含非法字符或溢出,则设置相应错误码。
也支持不同进制解析:
std::from_chars(str, str + 6, value, 16); // 解析十六进制
可用于处理以非空字符结尾的数据,例如网络包中的字段或内存映射内容。
优势与使用建议
相比传统的std::stoi、std::sprintf或std::stringstream,这两个函数有明显优势:
性能高:避免内存分配和异常开销安全可控:手动指定缓冲区边界,防止溢出无异常:通过错误码报告问题,适合嵌入式或实时系统灵活解析:能精准控制起止位置,适合解析部分字符串
使用时注意以下几点:
std::from_chars_result或std::to_chars_result中的error成员
基本上就这些。对于需要频繁做数字与字符串互转的程序,比如配置解析、日志输出、序列化模块,std::to_chars和std::from_chars是现代C++推荐的选择。不复杂但容易忽略细节,用好很提效。
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