C言語 atoi・atolの使い方｜文字列→int/long変換と注意点

int atoi(const char *nptr);

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>  /* atoiの宣言があるヘッダ */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>  /* atoiを使うために必要 */

int main(void)
{
    /* 数値を表す文字列 */
    const char *str1 = "12345";
    const char *str2 = "-42";

    /* atoiで文字列をintに変換 */
    int value1 = atoi(str1);
    int value2 = atoi(str2);

    /* 結果を表示 */
    printf("str1 = \"%s\" → value1 = %d\n", str1, value1);
    printf("str2 = \"%s\" → value2 = %d\n", str2, value2);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    const char *s1 = "   256";     /* 先頭に空白 */
    const char *s2 = "\t-100abc";  /* タブ + 負号 + 数字 + 余分な文字 */
    const char *s3 = "+42";        /* プラス符号付き */
    const char *s4 = "  +0030xyz"; /* ゼロ埋め + 余分な文字 */

    int v1 = atoi(s1);
    int v2 = atoi(s2);
    int v3 = atoi(s3);
    int v4 = atoi(s4);

    printf("\"%s\" → %d\n", s1, v1);
    printf("\"%s\" → %d\n", s2, v2);
    printf("\"%s\" → %d\n", s3, v3);
    printf("\"%s\" → %d\n", s4, v4);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    const char *s1 = "123abc";   /* 数字のあとに文字 */
    const char *s2 = "99.5";     /* 小数点を含む */
    const char *s3 = "10,000";   /* カンマ区切り */
    const char *s4 = "abc123";   /* 先頭が数字でない */

    printf("\"%s\" → %d\n", s1, atoi(s1));
    printf("\"%s\" → %d\n", s2, atoi(s2));
    printf("\"%s\" → %d\n", s3, atoi(s3));
    printf("\"%s\" → %d\n", s4, atoi(s4));

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <limits.h>  /* INT_MAX, INT_MIN */

int main(void)
{
    const char *s1 = "2147483647";   /* 32bit int の最大値(例) */
    const char *s2 = "2147483648";   /* 最大値 + 1 → オーバーフロー */
    const char *s3 = "-2147483648";  /* 最小値(例) */
    const char *s4 = "-2147483649";  /* 最小値 - 1 → オーバーフロー */

    printf("INT_MAX = %d\n", INT_MAX);
    printf("INT_MIN = %d\n\n", INT_MIN);

    printf("\"%s\" → %d\n", s1, atoi(s1));
    printf("\"%s\" → %d\n", s2, atoi(s2));
    printf("\"%s\" → %d\n", s3, atoi(s3));
    printf("\"%s\" → %d\n", s4, atoi(s4));

    return 0;
}

long atol(const char *nptr);

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>  /* atolを使うために必要 */

int main(void)
{
    const char *s1 = "1234567890";
    const char *s2 = "-9876543210";

    long v1 = atol(s1);
    long v2 = atol(s2);

    printf("\"%s\" → %ld\n", s1, v1);
    printf("\"%s\" → %ld\n", s2, v2);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int main(void)
{
    printf("sizeof(int)  = %zu bytes\n", sizeof(int));
    printf("sizeof(long) = %zu bytes\n", sizeof(long));
    printf("LONG_MAX = %ld\n", LONG_MAX);
    printf("LONG_MIN = %ld\n", LONG_MIN);

    return 0;
}

int v1 = atoi("0");    /* 0 (正しい0) */
int v2 = atoi("abc");  /* 0 (変換失敗だが判別不能) */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    const char *s1 = "";        /* 空文字列 */
    const char *s2 = "   ";     /* 空白だけ */
    const char *s3 = "xyz123";  /* 先頭が数字でない */

    int v1 = atoi(s1);
    int v2 = atoi(s2);
    int v3 = atoi(s3);

    printf("\"%s\" → %d\n", s1, v1);
    printf("\"%s\" → %d\n", s2, v2);
    printf("\"%s\" → %d\n", s3, v3);

    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc < 2) {
        printf("使用法: %s <年齢>\n", argv[0]);
        return 1;
    }

    /* 悪い例: atoiで年齢を変換し、そのまま使っている */
    int age = atoi(argv[1]);

    if (age < 0) {
        printf("年齢が不正です\n");
        return 1;
    }

    printf("あなたは%d歳です。\n", age);

    return 0;
}

long strtol(const char *restrict nptr, char **restrict endptr, int base);

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <limits.h>

/* 文字列を安全にintへ変換する関数の例 */
int parse_int(const char *str, int *out_value)
{
    char *endptr;
    long val;

    /* errnoを0にリセットしておく */
    errno = 0;

    /* 基数10で変換 */
    val = strtol(str, &endptr, 10);

    /* 1. 変換が全く行われなかった場合(先頭が数字でない) */
    if (str == endptr) {
        fprintf(stderr, "エラー: 数字が含まれていません(\"%s\")\n", str);
        return -1;
    }

    /* 2. オーバーフロー/アンダーフローの検出 */
    if ((errno == ERANGE && (val == LONG_MAX || val == LONG_MIN))) {
        fprintf(stderr, "エラー: 値が範囲外です(\"%s\")\n", str);
        return -1;
    }

    /* 3. intの範囲チェック */
    if (val > INT_MAX || val < INT_MIN) {
        fprintf(stderr, "エラー: intの範囲外です(\"%s\")\n", str);
        return -1;
    }

    /* 4. 余分な文字がないか確認(今回は厳密にチェックする) */
    if (*endptr != '\0') {
        fprintf(stderr, "エラー: 不正な文字が含まれています(\"%s\")\n", str);
        return -1;
    }

    /* ここまで来れば安全にintへキャストできる */
    *out_value = (int)val;
    return 0;  /* 成功 */
}

int main(void)
{
    const char *tests[] = {
        "123",
        "-42",
        "0",
        "abc",
        "123abc",
        "9999999999999999999999",  /* きわめて大きな数 */
        "",
        "  100",
        "2147483648",              /* INT_MAX + 1 を想定 */
    };

    int value;
    size_t i;

    for (i = 0; i < sizeof(tests) / sizeof(tests[0]); ++i) {
        printf("入力: \"%s\"\n", tests[i]);
        if (parse_int(tests[i], &value) == 0) {
            printf("  → 変換成功: %d\n", value);
        } else {
            printf("  → 変換失敗\n");
        }
        puts("");
    }

    return 0;
}