C言語 : 文字列を数値に変換して足し算

Question

実現したいこと

30 5

この文字列を
足し算して35と出力したい

エラー

30+5と出力されてしまう

該当のソースコード

int main(void){
    char str[] = "30 5";

    str[2] = '+';
    int tashizan = atoi(str);
    
    return 0;
}

Answer 1

なんかstrtokとかatoiとかいう声が聞こえていますが、どれも使い勝手が今ひとつだったりエラー捕捉に難があるので、strtol系関数を使いましょう。

---

strtol系関数は、概ね

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

のような宣言になっているわけですが、nptrに渡された文字列の先頭から、数値に変換可能な位置までを数値に変換します。そしてendptrがNULLポインタではないならば、*endptrに変換可能でなくなった位置へのポインタを書き込みます。

例えば

"3+4";

という文字列があったとき、これをstrtol系関数にわたすとendptrには+の部分を指すポインタが書き込まれます。

これを利用すると

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <ctype.h>

void parse(const char* str){
    char* endptr1 = NULL;
    errno = 0;
    const int l = (int)strtol(str, &endptr1, 10);
    if(errno != 0 || (0 == l && endptr1 == str)) exit(1);
    const char* op = endptr1;
    for(;isspace(*op); ++op);
    const char* r_str = op + 1;
    for(;isspace(*r_str); ++r_str);
    char* endptr2 = NULL;
    const int r = (int)strtol(r_str, &endptr2, 10);
    if(errno != 0 || (0 == l && endptr2 == str)) exit(1);
    printf(
        "input: %s\n"
        "left: %d\n"
        "op: %c\n"
        "right: %d\n",
        str, l, *op, r
    );
}
int main(void)
{
    parse("3+4");
    parse("3-4");
    parse("3 + 4");
    return 0;
}

https://wandbox.org/permlink/RrMVCnLKt4oT7GKo

のようにパースすることが可能です。

C言語で安全に標準入力から数値を取得

も参考に

---

追記

なんか他の方がもうほぼそのまま答えのを貼ってしまっている状況で自重しても仕方ないので貼っておきます。ASTをunionとかでもうちょっとうまくやれば演算子の優先順位とかとかも作れます。

https://wandbox.org/permlink/p1BzBKX3YSdDUgBq

Comments

[退会済みユーザー]

strtolとはどのような働きをするのでしょうか？
ググってもいまいち理解できません、今回の質問の解決に役に立つ回答なのでしょうか？

[yumetodo]

一応多分やりたかったであろう四則演算をできるやつも作ったことには作ったので、BAが選ばれたらここに貼りますね～。

[退会済みユーザー]

上の文は、やりたいことは何んとなくわかってきたけど、難しいです( ﾉД`)
strtolの第二引数はなぜダブルポインタなのでしょうか？

[yumetodo]

Cで文字列といえばchar*型ですよね？呼び出し側のchar*型変数に書き込みたいんだから、そのポインタを関数の引数に渡せばいいわけで、つまりchar**型となりますね？

Answer 2

・"30"を取り出し、これを整数に変換。
・次に"5"を取り出し、これを整数に変換
・その整数どおしを加算する

Answer 3

2個だけでなく、10 個以下の数字までを足し算できるようにしてみました。
calc.c

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

int str_to_nums(char* str, int* nums) {
  char* start_p = str;
  char* end_p = str;
  int count = 0;

  while (*end_p) {
    long n = strtol(start_p, &end_p, 10);
    if (start_p == end_p) {
      puts("数値に変換できませんでした");
      return -1;
    }
    if (n > INT_MAX || n < INT_MIN) {
      puts("int型には変換できません");
      return -1;
    }
    nums[count++] = n;
    start_p = end_p;
    // printf("count %d, n %d\n", count, nums[count - 1]);
  }
  return count;
}


int main(void) {
  char* strs[] = {
     " 30 5",
     " 1 2 3 4"
  };

  int nums[10];
  str_to_nums(strs[0], nums);
  printf("'%s' -> %d\n", strs[0], nums[0] + nums[1]);

  int count = str_to_nums(strs[1], nums);
  int sum = 0;
  for (int i = 0; i < count; i++) {
    sum += nums[i];
  }
  printf("'%s' -> %d\n", strs[1], sum);

  return 0;
}

実行例

Answer 4

既に関数を用いる方法は他の方々が回答されているので、私からは地道な手法の提案を。

１．一般的に使用される計算式（中置記法）を逆ポーランド記法に変換
２．ポーランド記法を元に演算

というのはいかがでしょう。

２．の演算部分はこんな感じになるかと。

// 逆ポーランド記法の計算
int calc_rpn(char *s)
{
    int a, b, n;
    
    while (*s) {
        
        // 数値の場合はスタックに積む
        if (・・・) {
            // TODO 取り出してスタックに積む
            
        // オペランドの場合は計算する
        } else {
            switch (*s) {
            case '+':
                a = pop();
                b = pop();
                push(b+a);
                break;
            case '-':
                a = pop();
                b = pop();
                push(b-a);
                break;
            case '*':
                a = pop();
                b = pop();
                push(b*a);
                break;
            case '/':
                a = pop();
                b = pop();
                if (a == 0) break;
                push(b/a);
                break;
            case '%':
                a = pop();
                b = pop();
                if (a == 0) break;
                push(b%a);
            }
            s++;
        }
    }
    return pop();
}

Answer 5

sscanf()関数を用いる方法もあります。

#include <stdio.h>

int main(void){
	char str[] = "30 5";
	int n;
	int m;

	if (sscanf(str, "%d %d", &n, &m) != 2){
		return 1;
	}

	printf("%d + %d = %d\n", n, m, n + m);

	return 0;
}

Comments

[退会済みユーザー]

優しくて良いですね

[ryota1017stars]

ご回答ありがとうございます。

if (sscanf(str, "%d %d", &n, &m) != 2){
return 1;
}
とありますが、なぜreturnが"1"なのでしょうか？

[cateye]

コマンドの実行結果を判断するために使います。
Unix系のOSでは、echo $? で表示できます。
#include<stdio.h>

int main(int agc, char *agv[])
{
if(agc != 2){
return 1;
}

return 0;
}
usr~/test/c % ./a.out
usr~/test/c % echo $?
1
usr~/test/c % ./a.out 2
usr~/test/c % echo $?
0

Answer 6

当たり前です。

文字列は数列とは違いますよ。

計算するなら、トークン分割で分割して、それをint型かなんかに変換してから計算。

C言語では トークン分解は strtok関数, 文字列からint型変換は atoi関数を使う。