ZetCode

C strtof 函数

最后修改：2025 年 4 月 8 日

字符串到数字的转换是 C 编程中的常见任务，而 `strtof` 是将字符串转换为浮点值的强大函数。本教程将深入介绍 `strtof`，包括其语法、用法和错误处理。我们将探讨实际示例，并讨论为什么 `strtof` 比 `atof` 等旧替代方法更安全。理解 `strtof` 有助于创建能够正确处理用户输入和数据解析的可靠程序。

什么是 strtof？

`strtof` 函数将字符串转换为单精度浮点数。它在 `stdlib.h` 中声明，并提供详细的错误处理。与 `atof` 不同，`strtof` 可以检测转换错误并解析部分字符串。该函数接受要转换的字符串和一个可选指针，用于存储解析停止的位置。对于可靠的输入处理，请始终优先使用 `strtof` 而不是 `atof`。

strtof 的基本用法

此示例演示了使用 `strtof` 进行基本的字符串到浮点数的转换。

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

int main() {
    const char *str = "3.14159";
    char *endptr;
    float value = strtof(str, &endptr);

    if (str == endptr) {
        printf("No conversion performed\n");
    } else {
        printf("Converted value: %.5f\n", value);
    }

    return 0;
}

在这里，`strtof` 将字符串 "3.14159" 转换为浮点数。`endptr` 参数有助于检测是否发生了转换。如果 `str` 等于 `endptr`，则未转换任何字符。这个基本示例展示了使用 `strtof` 进行错误检查的最安全方法。始终检查 `endptr` 以验证转换是否成功。

处理转换错误

此示例演示了使用 `strtof` 进行适当的错误处理。

error_handling.c 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>

int main() {
    const char *str = "123.45abc";
    char *endptr;
    errno = 0;
    float value = strtof(str, &endptr);

    if (str == endptr) {
        printf("No digits found\n");
    } else if (errno == ERANGE) {
        printf("Value out of range\n");
    } else {
        printf("Converted value: %f\n", value);
        printf("Remaining string: %s\n", endptr);
    }

    return 0;
}

此代码展示了对 `strtof` 进行全面的错误检查。我们在转换之前重置 `errno` 以检测范围错误。该示例转换 "123.45abc"，在 'a' 处停止。`endptr` 显示剩余未解析的字符。这演示了如何处理部分转换和检测数字溢出情况。

解析多个值

此示例演示了如何从字符串中解析多个浮点值。

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

int main() {
    const char *str = "1.5 2.75 3.125 4.0625";
    char *endptr = (char *)str;
    float values[4];
    
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        values[i] = strtof(endptr, &endptr);
        printf("Value %d: %.4f\n", i + 1, values[i]);
    }

    return 0;
}

在此，`strtof` 从一个以空格分隔的字符串中解析了四个浮点值。`endptr` 在每次转换后会自动在字符串中前进。此技术对于解析配置文件或带有多个值的用户输入非常有用。请注意，我们如何使用输入字符串初始化 `endptr` 并让 `strtof` 更新它。

区域设置感知转换

此示例演示了使用 `strtof` 进行区域设置感知的数字解析。

locale_conversion.c 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <locale.h>

int main() {
    setlocale(LC_NUMERIC, "de_DE.UTF-8");
    const char *str = "1.234,56"; // German format
    char *endptr;
    float value = strtof(str, &endptr);

    if (*endptr == ',') {
        // Try parsing again after decimal separator
        value = strtof(str, &endptr);
    }

    printf("Converted value: %.2f\n", value);
    return 0;
}

此代码显示了区域设置如何影响 `strtof` 解析。在德语区域设置中，逗号是小数点分隔符。该示例处理输入可能不匹配当前区域设置的情况。对于健壮的国际应用程序，在解析数字输入时请始终考虑区域设置。这种方法有助于创建在不同区域格式下都能正常工作的程序。

更安全的选择：strtof_s

此示例演示了 C11 Annex K 中提供的更安全的 `strtof_s` 函数。

safe_conversion.c 
#define __STDC_WANT_LIB_EXT1__ 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    const char *str = "987.654";
    char *endptr;
    float value;
    
    // Safe conversion with bounds checking
    errno_t result = strtof_s(str, &endptr, &value);

    if (result != 0) {
        printf("Conversion error occurred\n");
        return 1;
    }

    printf("Safely converted value: %f\n", value);
    return 0;
}

`strtof_s` 为转换过程增加了额外的安全检查。它返回一个错误代码，而不是直接设置 `errno`。此版本有助于防止某些类别的安全漏洞。虽然并非普遍可用，但当针对具有边界检查支持的 C11 或更高版本时，建议将其用于安全关键代码。

宏 `__STDC_WANT_LIB_EXT1__` 被定义为 1，以明确表示程序希望使用 C11 标准库的可选扩展。没有这个宏，编译器可能不会提供某些更安全的功能，包括 `strtof_s`。此功能允许开发人员选择性地启用附加功能，以提高其程序的安全性和可靠性。

使用 strtof 的最佳实践

来源

C strtof 文档

本教程探讨了 `strtof` 函数，从基本用法到高级错误处理。正确地将字符串转换为浮点数对于创建能够安全正确地处理用户输入的健壮程序至关重要。

作者

我叫 Jan Bodnar，是一名敬业的程序员，对编码充满热情。自 2007 年以来，我通过 1,400 多篇文章和 8 本电子书分享我的专业知识。凭借十多年的教学经验，我致力于使编程易于理解且引人入胜。

列表 C 标准库。