總結一下在 C 語言中用于字符串解析（特別是從文件中讀取行并提取數據）的常用函數、

核心任務：?通常是從文件中讀取一行文本（一個字符串），然后從這個字符串中提取出需要的數據（比如數字、單詞等）。

常用函數總結：

1. fgets()?- 讀取行

   • 頭文件:?<stdio.h>

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

   • 作用:?從指定的文件流?stream?中讀取一行，并將其存儲到?str?指向的字符數組中。

   • 行為:

     • 最多讀取?n-1?個字符（為末尾的空字符?\0?留出空間）。

     • 在讀到換行符?\n、文件結束符 (EOF) 或達到?n-1?個字符時停止。

     • 如果讀到了換行符?\n，它會被存儲在字符串?str?中。

     • 總會在讀取的字符后面添加一個空字符?\0。

     • 安全:?防止緩沖區溢出，因為讀取的字符數有上限。

   • 返回值:?成功時返回?str?指針；如果遇到文件結尾且未讀取任何字符，或者發生錯誤，則返回?NULL。——不需要額外接受值等于，會返回在str里面

   • 解析相關:?獲取需要解析的原始字符串行的主要方式。?注意：?通常需要手動去除末尾可能存在的換行符?\n。

     char buffer[256];
     if (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp) != NULL) {// 移除可能的換行符buffer[strcspn(buffer, "\n")] = '\0'; // 查找第一個換行符并替換為\0// 現在 buffer 包含了一行沒有換行符的文本，可以進行解析
     }

   • strcspn()?(來自?<string.h>)?在這里用來查找第一個換行符的位置。

2. strlen()?- 獲取字符串長度

   • 頭文件:?<string.h>

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

   • 作用:?計算字符串?str?的長度，即第一個空字符?\0?之前的字符數。

   • 行為:?不包括結尾的?\0。

   • 返回值:?字符串的長度。

   • 解析相關:?雖然不直接解析內容，但在處理字符串（如檢查是否為空、設置循環邊界等）時非常有用。

3. atoi()?- 字符串轉整數 (ASCII to Integer)

   • 頭文件:?<stdlib.h>

   • 原型:?int atoi(const char *str);

   • 作用:?將表示整數的字符串?str?轉換為?int?類型。

   • 行為:

     • 跳過開頭的空白字符（如空格、制表符）。

     • 讀取連續的數字字符，直到遇到非數字字符或字符串末尾?\0。

     • 不進行錯誤檢查！?如果字符串不是有效的整數表示（例如是空的、"abc"、或者超出?int?范圍），行為是：

       • 無法轉換或為空：通常返回?0。你無法區分輸入是?"0"?還是無效輸入。

       • 超出范圍：行為未定義（可能溢出并得到錯誤結果）。

   • 返回值:?轉換后的?int?值，或者在無法轉換時返回?0。

   • 解析相關:?用于從字符串片段中提取整數。僅適用于簡單情況且不關心錯誤處理時。

4. atof()?- 字符串轉雙精度浮點數 (ASCII to Float)

   • 頭文件:?<stdlib.h>

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

   • 作用:?將表示浮點數的字符串?str?轉換為?double?類型。

   • 行為:

     • 類似?atoi，跳過空白，讀取數字、小數點、可選的?e?或?E?指數部分。

     • 同樣不進行錯誤檢查！

       • 無法轉換或為空：通常返回?0.0。你無法區分輸入是?"0.0"?還是無效輸入。

       • 超出范圍：行為未定義。

   • 返回值:?轉換后的?double?值，或者在無法轉換時返回?0.0。

   • 解析相關:?用于從字符串片段中提取浮點數。僅適用于簡單情況且不關心錯誤處理時。

5. strtod()?- 字符串轉雙精度浮點數 (更健壯)

   • 頭文件:?<stdlib.h>

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

   • 作用:?將字符串?nptr?的初始部分轉換為?double?值。

   • 行為:

     • 比?atof?更強大、更安全。

     • endptr?是一個二級指針。如果它不是?NULL，strtod?會將指向轉換結束后的第一個字符的指針存儲在?*endptr?中。這允許你：

       • 檢查是否發生了轉換（如果?*endptr == nptr，則沒有字符被轉換）。

       • 繼續從?*endptr?開始解析字符串的剩余部分。

     • 進行錯誤檢查:

       • 如果發生上溢，返回?HUGE_VAL（或?-HUGE_VAL），并將全局變量?errno?設置為?ERANGE（需要?#include <errno.h>?和?#include <math.h>）。

       • 如果發生下溢，返回?0.0，并將?errno?設置為?ERANGE。

       • 如果無法轉換，返回?0.0，并且?*endptr?會等于?nptr。

   • 返回值:?轉換后的?double?值。

   • 解析相關:?強烈推薦使用此函數代替?atof?來進行字符串到?double?的轉換，因為它提供了錯誤檢測和更精細的控制。類似地，還有?strtof()?(轉?float) 和?strtold()?(轉?long double)，以及?strtol()?/?strtoul()?(轉?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) { /* 處理錯誤 */ }
     printf("First value: %f, Remaining string: '%s'\n", val1, end);// 繼續解析 end 指向的剩余部分
     line = end; // 更新 line 指針
     errno = 0;
     val2 = strtod(line, &end);if (errno == ERANGE || line == end) { /* 處理錯誤 */ }
     printf("Second value: %f, Remaining string: '%s'\n", val2, end);

6. strtok()?- 分割字符串 (Tokenize)

   • 頭文件:?<string.h>

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

   • 作用:?將字符串?str?分割成一系列的“令牌”(tokens)，這些令牌由?delim?字符串中包含的任何一個字符分隔開。

   • 行為:

     • 會修改原始字符串?str！?它會在找到的分隔符位置寫入?\0。因此，你通常需要一個可寫的字符串副本。

     • 非可重入，非線程安全:?它使用一個內部靜態指針來記住下次調用的位置。

     • 第一次調用:?str?參數是要分割的字符串，函數返回第一個令牌的指針，如果沒有令牌則返回?NULL。

     • 后續調用:?str?參數必須是?NULL，函數會從上次停止的位置繼續查找下一個令牌，返回令牌指針或?NULL。

   • 返回值:?指向下一個令牌的指針，或者在沒有更多令牌時返回?NULL。

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

     char line[] = "10.0 20.5 30.0 15.0"; // 可寫副本
     const char *delimiters = " "; // 按空格分割
     char *token;token = strtok(line, delimiters);
     while (token != NULL) {printf("Token: %s\n", token);// 在這里可以用 strtod() 將 token 轉換為 doubledouble coord = strtod(token, NULL); // 簡單用法，忽略錯誤檢查printf("Coordinate: %f\n", coord);token = strtok(NULL, delimiters); // 獲取下一個 token
     }

   • 注意:?因為它修改原字符串且非線程安全，有時會避免使用它，尤其是在復雜或多線程程序中。可以考慮使用?sscanf?或手動循環配合?strtod。

7. sscanf()?- 從字符串讀取格式化輸入

   • 頭文件:?<stdio.h>

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

   • 作用:?類似于?scanf，但是從字符串?str?而不是標準輸入?stdin?讀取數據。

   • 行為:?根據?format?字符串中的格式說明符，嘗試從?str?中解析數據并存儲到后續的參數（必須是指針）中。

   • 返回值:?成功賦值的參數個數。如果輸入在第一次賦值前就結束或失敗，返回?EOF。

   • 解析相關:?非常強大，可以一次性解析多個不同類型的值，只要它們的格式是預期的。

     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);
     }

   • 在循環中解析坐標序列:?可以結合?%n?實現。%n?不消耗輸入，而是將在該點消耗的字符數寫入其對應的?int*?參數。這可以幫助你移動解析的“光標”。

     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; // 移動指針到已解析部分的后面// 跳過可能的空格while (*ptr == ' ') {ptr++;}if (*ptr == '\0') break; // 到達字符串末尾
     }

如何選擇？

• 讀取文件行:?始終使用?fgets。

• 獲取字符串長度:?strlen。

• 字符串轉數字:

  • 優先使用?strtod,?strtol,?strtoul?因為它們提供錯誤檢查和更好的控制。

  • atoi,?atof?僅用于非常簡單、不需錯誤處理的場景（或快速原型開發），生產代碼中應避免。

• 分割字符串:

  • strtok:?簡單，但修改原串且非線程安全。適用于簡單場景且擁有可寫副本時。

  • sscanf:?適合格式相對固定的輸入，可以一次性讀取多個值。不修改原串。

  • 循環 +?strtod:?最靈活、最健壯的方法，尤其當分隔符復雜或需要精細錯誤處理時。通過?strtod?的?endptr?可以精確控制解析位置。

例子：

多邊形坐標解析任務（一行包含多個空格分隔的浮點數），以下兩種方法比較常用：

1. fgets?+?strtok?+?strtod:

   • fgets?讀取行。

   • 創建行的可寫副本。

   • 用?strtok?以空格為分隔符循環獲取每個坐標字符串 (token)。

   • 在循環內用?strtod?將每個 token 轉換為?double?并進行錯誤檢查。

2. fgets?+ 循環 +?strtod:

   • fgets?讀取行。

   • 使用一個指針?char *current_pos?指向當前解析位置（初始指向行首）。

   • 在循環中：

     • 調用?val = strtod(current_pos, &end_pos)。

     • 檢查錯誤 (errno,?current_pos == end_pos)。

     • 如果成功，存儲?val。

     • 更新?current_pos = end_pos，讓下一次循環從這里開始。

     • 如果?current_pos?指向?\0，結束循環。