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C語言判斷字符串是否為數字的完整實現與測試

編輯：關於C

前言

判斷一個字符串是否為數字，看似簡單，但要處理正負號、十六進制、小數點、空白字符等情況，實現起來仍有一定難度。本文提供一個健壯的 is_number 函數實現，能識別整數、十六進制整數與浮點數，並附帶完整測試用例。

核心實現

函數採用狀態機思路，逐字符解析：

跳過前導空白（空格、製表符）
處理正負號
識別數字開頭或小數點開頭
特殊處理 0x/0X 開頭的十六進制
解析整數部分、小數部分
最終以空字符結尾判定合法性

#define IS_BLANK(c) ((c) == ' ' || (c) == '\t')
#define IS_DIGIT(c) ((c) >= '0' && (c) <= '9')
#define IS_ALPHA(c) (((c) >= 'a' && (c) <= 'z') || ((c) >= 'A' && (c) <= 'Z'))
#define IS_HEX_DIGIT(c) (((c) >= 'A' && (c) <= 'F') || ((c) >= 'a' && (c) <= 'f'))

/* 返回值：0=非數字, 1=整數, 2=十六進制整數, 3=浮點數 */
int is_number(char *s) {
    int base = 10;
    char *ptr;
    int type = 0;

    if (s == NULL) return 0;
    ptr = s;

    /* 跳過空白 */
    while (IS_BLANK(*ptr)) ptr++;

    /* 跳過符號 */
    if (*ptr == '-' || *ptr == '+') ptr++;

    /* 首字符必須是數字或小數點 */
    if (IS_DIGIT(*ptr) || *ptr == '.') {
        if (*ptr != '.') {
            /* 處理十六進制 */
            if (*ptr == '0' && ptr[1] && (ptr[1] == 'x' || ptr[1] == 'X')) {
                type = 2;
                base = 16;
                ptr += 2;
            }
            /* 跳過前導零 */
            while (*ptr == '0') ptr++;
            /* 解析數字 */
            while (IS_DIGIT(*ptr) || (base == 16 && IS_HEX_DIGIT(*ptr))) ptr++;
        }
        /* 處理小數點（僅十進制） */
        if (base == 10 && *ptr && *ptr == '.') {
            type = 3;
            ptr++;
            while (IS_DIGIT(*ptr)) ptr++;
        }
        /* 以空字符結尾才算合法 */
        if (*ptr == '\0') return (type > 0) ? type : 1;
        else type = 0;
    }
    return type;
}

測試用例驗證

編寫測試程序覆蓋各種邊界情況：

#include 
#include 

int main() {
    assert(is_number(NULL) == 0);
    assert(is_number("") == 0);
    assert(is_number("9a") == 0);
    assert(is_number("908") == 1);
    assert(is_number("-908") == 1);
    assert(is_number("+09") == 1);
    assert(is_number("-+9") == 0);
    assert(is_number(" 007") == 1);
    assert(is_number("0x9a8F") == 2);
    assert(is_number("-0xAB") == 2);
    assert(is_number("-9.380") == 3);
    assert(is_number("-0xFF.3") == 0);  // 十六進制不支持小數
    printf("test OK\n");
    return 0;
}