总结一下在 C 语言中用于字符串解析（特别是从文件中读取行并提取数据）的常用函数、

核心任务： 通常是从文件中读取一行文本（一个字符串），然后从这个字符串中提取出需要的数据（比如数字、单词等）。

常用函数总结：

1. fgets() - 读取行

   • 头文件: <stdio.h>

   • 原型: char *fgets(char *str, int n, FILE *stream);

   • 作用: 从指定的文件流 stream 中读取一行，并将其存储到 str 指向的字符数组中。

   • 行为:

     • 最多读取 n-1 个字符（为末尾的空字符 \0 留出空间）。

     • 在读到换行符 \n、文件结束符 (EOF) 或达到 n-1 个字符时停止。

     • 如果读到了换行符 \n，它会被存储在字符串 str 中。

     • 总会在读取的字符后面添加一个空字符 \0。

     • 安全: 防止缓冲区溢出，因为读取的字符数有上限。

   • 返回值: 成功时返回 str 指针；如果遇到文件结尾且未读取任何字符，或者发生错误，则返回 NULL。——不需要额外接受值等于，会返回在str里面

   • 解析相关: 获取需要解析的原始字符串行的主要方式。 注意： 通常需要手动去除末尾可能存在的换行符 \n。

     char buffer[256];
     if (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp) != NULL) {// 移除可能的换行符buffer[strcspn(buffer, "\n")] = '\0'; // 查找第一个换行符并替换为\0// 现在 buffer 包含了一行没有换行符的文本，可以进行解析
     }

   • strcspn() (来自 <string.h>) 在这里用来查找第一个换行符的位置。

2. strlen() - 获取字符串长度

   • 头文件: <string.h>

   • 原型: size_t strlen(const char *str); (size_t 通常是 unsigned int 或 unsigned long)

   • 作用: 计算字符串 str 的长度，即第一个空字符 \0 之前的字符数。

   • 行为: 不包括结尾的 \0。

   • 返回值: 字符串的长度。

   • 解析相关: 虽然不直接解析内容，但在处理字符串（如检查是否为空、设置循环边界等）时非常有用。

3. atoi() - 字符串转整数 (ASCII to Integer)

   • 头文件: <stdlib.h>

   • 原型: int atoi(const char *str);

   • 作用: 将表示整数的字符串 str 转换为 int 类型。

   • 行为:

     • 跳过开头的空白字符（如空格、制表符）。

     • 读取连续的数字字符，直到遇到非数字字符或字符串末尾 \0。

     • 不进行错误检查！ 如果字符串不是有效的整数表示（例如是空的、"abc"、或者超出 int 范围），行为是：

       • 无法转换或为空：通常返回 0。你无法区分输入是 "0" 还是无效输入。

       • 超出范围：行为未定义（可能溢出并得到错误结果）。

   • 返回值: 转换后的 int 值，或者在无法转换时返回 0。

   • 解析相关: 用于从字符串片段中提取整数。仅适用于简单情况且不关心错误处理时。

4. atof() - 字符串转双精度浮点数 (ASCII to Float)

   • 头文件: <stdlib.h>

   • 原型: double atof(const char *str);

   • 作用: 将表示浮点数的字符串 str 转换为 double 类型。

   • 行为:

     • 类似 atoi，跳过空白，读取数字、小数点、可选的 e 或 E 指数部分。

     • 同样不进行错误检查！

       • 无法转换或为空：通常返回 0.0。你无法区分输入是 "0.0" 还是无效输入。

       • 超出范围：行为未定义。

   • 返回值: 转换后的 double 值，或者在无法转换时返回 0.0。

   • 解析相关: 用于从字符串片段中提取浮点数。仅适用于简单情况且不关心错误处理时。

5. strtod() - 字符串转双精度浮点数 (更健壮)

   • 头文件: <stdlib.h>

   • 原型: double strtod(const char *nptr, char **endptr);

   • 作用: 将字符串 nptr 的初始部分转换为 double 值。

   • 行为:

     • 比 atof 更强大、更安全。

     • endptr 是一个二级指针。如果它不是 NULL，strtod 会将指向转换结束后的第一个字符的指针存储在 *endptr 中。这允许你：

       • 检查是否发生了转换（如果 *endptr == nptr，则没有字符被转换）。

       • 继续从 *endptr 开始解析字符串的剩余部分。

     • 进行错误检查:

       • 如果发生上溢，返回 HUGE_VAL（或 -HUGE_VAL），并将全局变量 errno 设置为 ERANGE（需要 #include <errno.h> 和 #include <math.h>）。

       • 如果发生下溢，返回 0.0，并将 errno 设置为 ERANGE。

       • 如果无法转换，返回 0.0，并且 *endptr 会等于 nptr。

   • 返回值: 转换后的 double 值。

   • 解析相关: 强烈推荐使用此函数代替 atof 来进行字符串到 double 的转换，因为它提供了错误检测和更精细的控制。类似地，还有 strtof() (转 float) 和 strtold() (转 long double)，以及 strtol() / strtoul() (转 long/unsigned long，代替 atoi)。

     char *line = "3.14 1.59 rest";
     char *end;
     double val1, val2;
     errno = 0; // 清除 errnoval1 = strtod(line, &end);
     if (errno == ERANGE || line == end) { /* 处理错误 */ }
     printf("First value: %f, Remaining string: '%s'\n", val1, end);// 继续解析 end 指向的剩余部分
     line = end; // 更新 line 指针
     errno = 0;
     val2 = strtod(line, &end);if (errno == ERANGE || line == end) { /* 处理错误 */ }
     printf("Second value: %f, Remaining string: '%s'\n", val2, end);

6. strtok() - 分割字符串 (Tokenize)

   • 头文件: <string.h>

   • 原型: char *strtok(char *str, const char *delim);

   • 作用: 将字符串 str 分割成一系列的“令牌”(tokens)，这些令牌由 delim 字符串中包含的任何一个字符分隔开。

   • 行为:

     • 会修改原始字符串 str！ 它会在找到的分隔符位置写入 \0。因此，你通常需要一个可写的字符串副本。

     • 非可重入，非线程安全: 它使用一个内部静态指针来记住下次调用的位置。

     • 第一次调用: str 参数是要分割的字符串，函数返回第一个令牌的指针，如果没有令牌则返回 NULL。

     • 后续调用: str 参数必须是 NULL，函数会从上次停止的位置继续查找下一个令牌，返回令牌指针或 NULL。

   • 返回值: 指向下一个令牌的指针，或者在没有更多令牌时返回 NULL。

   • 解析相关: 用于按分隔符（如空格、逗号）拆分字符串。例如，拆分一行坐标 "x1 y1 x2 y2 ..."。

     char line[] = "10.0 20.5 30.0 15.0"; // 可写副本
     const char *delimiters = " "; // 按空格分割
     char *token;token = strtok(line, delimiters);
     while (token != NULL) {printf("Token: %s\n", token);// 在这里可以用 strtod() 将 token 转换为 doubledouble coord = strtod(token, NULL); // 简单用法，忽略错误检查printf("Coordinate: %f\n", coord);token = strtok(NULL, delimiters); // 获取下一个 token
     }

   • 注意: 因为它修改原字符串且非线程安全，有时会避免使用它，尤其是在复杂或多线程程序中。可以考虑使用 sscanf 或手动循环配合 strtod。

7. sscanf() - 从字符串读取格式化输入

   • 头文件: <stdio.h>

   • 原型: int sscanf(const char *str, const char *format, ...);

   • 作用: 类似于 scanf，但是从字符串 str 而不是标准输入 stdin 读取数据。

   • 行为: 根据 format 字符串中的格式说明符，尝试从 str 中解析数据并存储到后续的参数（必须是指针）中。

   • 返回值: 成功赋值的参数个数。如果输入在第一次赋值前就结束或失败，返回 EOF。

   • 解析相关: 非常强大，可以一次性解析多个不同类型的值，只要它们的格式是预期的。

     char data[] = "Point 1 10.5 25.3";
     char label[10];
     int id;
     double x, y;int count = sscanf(data, "%s %d %lf %lf", label, &id, &x, &y);if (count == 4) {printf("Parsed: Label=%s, ID=%d, X=%.2f, Y=%.2f\n", label, id, x, y);
     } else {printf("Parsing failed or incomplete. Items matched: %d\n", count);
     }

   • 在循环中解析坐标序列: 可以结合 %n 实现。%n 不消耗输入，而是将在该点消耗的字符数写入其对应的 int* 参数。这可以帮助你移动解析的“光标”。

     char coords[] = "1.1 2.2 3.3 4.4 5.5 6.6";
     char *ptr = coords;
     int offset;
     double val;
     int items_read;while (sscanf(ptr, "%lf%n", &val, &offset) == 1) {printf("Read coordinate: %f\n", val);ptr += offset; // 移动指针到已解析部分的后面// 跳过可能的空格while (*ptr == ' ') {ptr++;}if (*ptr == '\0') break; // 到达字符串末尾
     }

如何选择？

• 读取文件行: 始终使用 fgets。

• 获取字符串长度: strlen。

• 字符串转数字:

  • 优先使用 strtod, strtol, strtoul 因为它们提供错误检查和更好的控制。

  • atoi, atof 仅用于非常简单、不需错误处理的场景（或快速原型开发），生产代码中应避免。

• 分割字符串:

  • strtok: 简单，但修改原串且非线程安全。适用于简单场景且拥有可写副本时。

  • sscanf: 适合格式相对固定的输入，可以一次性读取多个值。不修改原串。

  • 循环 + strtod: 最灵活、最健壮的方法，尤其当分隔符复杂或需要精细错误处理时。通过 strtod 的 endptr 可以精确控制解析位置。

例子：

多边形坐标解析任务（一行包含多个空格分隔的浮点数），以下两种方法比较常用：

1. fgets + strtok + strtod:

   • fgets 读取行。

   • 创建行的可写副本。

   • 用 strtok 以空格为分隔符循环获取每个坐标字符串 (token)。

   • 在循环内用 strtod 将每个 token 转换为 double 并进行错误检查。

2. fgets + 循环 + strtod:

   • fgets 读取行。

   • 使用一个指针 char *current_pos 指向当前解析位置（初始指向行首）。

   • 在循环中：

     • 调用 val = strtod(current_pos, &end_pos)。

     • 检查错误 (errno, current_pos == end_pos)。

     • 如果成功，存储 val。

     • 更新 current_pos = end_pos，让下一次循环从这里开始。

     • 如果 current_pos 指向 \0，结束循环。