整数型の最大値より大きな値、または最小値よりも小さな値となった場合には変換しないようにしたい

Question

下のような感じで数字の文字列を整数値に変換するプログラムを作ってみました。このプログラムを整数型の最大値より大きな値、または最小値よりも小さな値となった場合には変換しないようにしたいんですが、どのようにしたらうまくいきますか？
また、下のプログラムでダメな部分があれば教えてください！！

#include<stdio.h>
#include<ctype.h>

int str2value(const char suuji[])
{
    if(isdigit(suuji[0])){
        int seisuu = suuji[0] - '0';
        for(int i = 1; isdigit(suuji[i]); i++){
            seisuu *= 10;
            seisuu += suuji[i] - '0';
        }
        return seisuu;
    }
    else
    return 0;   
}

int main(void)
{
    char s[256];
    while(scanf("%s", s) == 1){
        const int n = str2value(s);
        printf("%d\n", n);
    }
    return 0;
}

Comments

[cateye]

環境（OS,コンパイラ等）は何でしょう？

[mjk]

文脈から察するにint型の範囲内、負数も処理（※isdigitは0-9しか判定出来ない）、条件外は0を返すということならまだ処理出来ていないと思われます。
以下取り急ぎご参考までに。
https://nashiza-blog.com/2020/04/25/ressonc-013/

Answer 1

sizeof(int) < sizeof(long long) の前提で書いてみました。

#include <stdio.h>  // scanf, printf
#include <ctype.h>  // isspace, isdigit
#include <limits.h> // INT_MIN, INT_MAX

int str2value(const char suuji[])
{
	unsigned char *p = (unsigned char *)suuji;
	while (isspace(*p)) p++;
	int neg = 0;
	if (*p == '-') neg = 1, p++;
	else if (*p == '+') p++;
    if (!isdigit(*p)) return 0;
	long long val = *p++ - '0';
	while (isdigit(*p)) {
		val = val * 10 + *p++ - '0';
		if (neg ? -val < INT_MIN : val > INT_MAX) return 0;
	}
	return (int)(neg ? -val : val);
}

int main(void)
{
    char s[256];
    while (scanf("%255s", s) == 1){
        const int n = str2value(s);
        printf("%d\n", n);
    }
    return 0;
}

atoi と同じ仕様で、+ と - の符号があってもよく、
さらにその前に空白があってもよいものとします。
また、数字の後に数字以外の文字があってもよいものとします。

isdigit(c) の c は unsigned charの値、または EOF の値なので、
-1～255 しか許されません。
char が符号付で -128～127 だと負の値を渡すことがあって動作は未定義です。
半角片仮名や平仮名や漢字だとそうなります。
それも考慮して unsigned char *p; を使っています。

Answer 2

愚直に書いてみたら意外と面倒でした。
（もっとスマートな回答がされることを期待します。）

入力された文字列がint型の最大最小範囲内ならint型の変数に代入し同じものを出力する。
数値に変換出来ない文字だったり範囲外ならint型ではない旨のメッセージを出力する。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <ctype.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// int型の数値の範囲ならtrueを返す
bool isInt(const char strNumber[], const int strSize) {

  // 先頭1桁目の数値判定と負数判定
  bool flag_minus = false;
  if (strNumber[0] == '-') {
    flag_minus = true;
  } else if (!(isdigit(strNumber[0]))) {
    return false;
  }

  // 桁数取得
  int digitSize = 0;
  for (int i = 1; i < strSize; i++) {
    if (strNumber[i] == '\0') {
      digitSize = i;
      break;
    }
    if (!(isdigit(strNumber[i]))) {
      return false;
    }
  }

  // 11桁以上または0桁以下は範囲外
  if (digitSize < 1 || digitSize > (10 + flag_minus)) {
    return false;
  }

  // int型最大値=2147483647
  const int intMaxDigitNumbersPlus[10] = {2, 1, 4, 7, 4, 8, 3, 6, 4, 7};
  // int型最小値=-2147483648
  const int intMaxDigitNumbersMinus[10] = {2, 1, 4, 7, 4, 8, 3, 6, 4, 8};

  if (flag_minus) {
    // 10桁の場合のみ全桁チェック
    if (digitSize == (11)) {
      for (int i = 0; i < digitSize; i++) {
        if (intMaxDigitNumbersMinus[i] < strNumber[i + 1] - '0') {
          return false;
        } else if (intMaxDigitNumbersMinus[i] == strNumber[i + 1] - '0') {
          continue;
        } else {
          return true;
        }
      }
    }
  } else {
    // 10桁の場合のみ全桁チェック
    if (digitSize == (10)) {
      for (int i = 0; i < digitSize; i++) {
        if (intMaxDigitNumbersPlus[i] < strNumber[i] - '0') {
          return false;
        } else if (intMaxDigitNumbersPlus[i] == strNumber[i] - '0') {
          continue;
        } else {
          return true;
        }
      }
    }
  }

  // 正：10文字未満、または10文字で2147483647ならtrue
  // 負：11文字未満、または11文字で-2147483648ならtrue
  return true;
}

// int型の数値の最大値:  2147483647
// int型の数値の最小値: -2147483648
// int型の数値の範囲ならint型に変換する
int main(void) {
  char strNumber[256];
  while (scanf("%s", strNumber)) {
    int strSize = 256;
    // 先にint型範囲内の整数に変換可能かisInt()関数で判定する
    // isInt()関数の結果がtrueならatoi()関数で文字列からint型の整数に変換して出力
    int intNumber;
    if (isInt(strNumber, strSize)) {
      intNumber = atoi(strNumber);
      printf("%d\n", intNumber);
    } else {
      printf("%s %s\n", strNumber, " は、int型ではありません。");
    }
  }
  getchar();
  return 0;
}

1234567890
1234567890
2147483647
2147483647
2147483648
2147483648  は、int型ではありません。
-1234567890
-1234567890
-2147483648
-2147483648
-2147483649
-2147483649  は、int型ではありません。
0
0
abc
abc  は、int型ではありません。
あいう
あいう  は、int型ではありません。

Comments

[kazuma-s]

桁数で判定していいのでしょうか？　007 は正しい int で、
00000000007 は正しい int ではないのですか？

[mjk]

ご指摘ありがとうございます。そこまで気付きませんでした。
１桁目が0の扱いをどうするかなど細かいルールがあれば再度検討してみます。

Answer 3

負値は変換してないようなので、0 以下はあり得ないので
最大値だけで良さそうです。
#include <limits.h>
を追加して、
for(int i = 1; isdigit(suuji[i]); i++){
if((INT_MAX - (suuji[i] - '0'))/10 < seisuu) return 0; // 追加
seisuu *= 10;
seisuu += suuji[i] - '0';
}

くらいでいいのでは？
それまでの数値までだけ変換するのであれば
return 0; でなく break; にすればいいかな？

追加
n2q37_cppさんのソースに付加するのも気が引けるので
自分が書いたソースに付加しておきます

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <limits.h>
int str2value(const char *p)
{
    char minus = 0;
    unsigned ret = 0;
    switch (*p) {
      case '-':
          minus = 1;
      case '+':
          p++;
    }
    unsigned limits = minus ? 0U - INT_MIN : INT_MAX;
    while (isdigit(*p)) {
        int no = *p++ - '0';
        if ((limits - no) / 10 < ret)
            break;
        ret = ret * 10 + no;
    }
    return minus ? -ret : ret;
}

int main()
{
    char str[16];
    while (fgets(str, sizeof str, stdin))
        printf("%d\n", str2value(str));
    return 0;
}

https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q10230218750?__ysp=c3RyMnZhbHVl

Answer 4

#include <limits.h>
とすると、シンボル INT_MAX, INT_MINが使えるようになります。それぞれintの最大値、最小値です。
値を操作して桁あふれが発生してしまうと最大値以下の値(あるいは最小値より大きい値)になってしまうので、
「値を何かしら操作する前に、操作しても大丈夫なのかどうか」という形で検査を行う必要があります。

    if(INT_MAX/10 >= seisuu){
      //10倍しても最大値を超えない
      seisuu *= 10;
    }else{
      //最大値を超える
      seisuu = 0;
      break;
    }
    if (INT_MAX - seisuu >= suuji[i] - '0') {
      //足しても最大値を超えない
      seisuu += suuji[i] - '0';
    } else {
      //最大値を超える
      seisuu = 0;
      break;
    }

下のプログラムでダメな部分

いうまでもなく、負数に対応していないところ。
「整数型の最小値よりも小さな値」を問題にするということは当然負の数も対象ですね?

while(scanf("%s", s) == 1){
ではループから脱出できないのでは。

ダメではないけれど、
char s[256];
は余裕がありすぎに思えます。

Comments

[kazuma-s]

INT_MAX が 2147483647 の場合がほとんどですが、
この修正では、その値が入力できず 0 になってしまいます。
また、4300000000 を入力しても 0 になりません。

[thkana]

> kazuma-sさん
ですねぇ。10倍して超えるのを見逃してちゃだめじゃん。あとで直します。

[thkana]

直しました。

[PingHermit]

while(scanf("%s", s) == 1){
でのループから脱出は、ctrl+z で出きます。
Windows の場合、2~3度 ctrl+z が必要かもしれないが。

[thkana]

質問者ではなくプログラムの製作者は
while(scanf("%s", s) == 1){
はそこでCtrl-Zを入力するという意図だったようです。なるほどそれなら抜けられる。

[thkana]

っと、かぶったか。Windowsの場合、というよりMicrosoft Cがなんか変なんじゃない、という話ですね>Ctrl+Z何回か

[PingHermit]

そうですね。