C 語言手寫 atoi 與 itoa 完整實現（面試必備）

背景

atoi（字串轉整數）與 itoa（整數轉字串）是 C 語言面試高頻手寫題。這裡提供健壯、可直接生產使用的參考實現。

atoi 實現：字串轉整數

int my_atoi(const char *str) {
    if (!str) return 0;
    
    int sign = 1, i = 0;
    long long result = 0;  // 用長整型防溢出檢測
    
    // 跳過前導空格
    while (str[i] == ' ') i++;
    
    // 處理符號
    if (str[i] == '-') { sign = -1; i++; }
    else if (str[i] == '+') { i++; }
    
    // 數字轉換
    for (; str[i] >= '0' && str[i] <= '9'; i++) {
        result = result * 10 + (str[i] - '0');
        // 溢出保護
        if (sign == 1 && result > INT_MAX) return INT_MAX;
        if (sign == -1 && -result < INT_MIN) return INT_MIN;
    }
    
    return (int)(sign * result);
}

itoa 實現：整數轉字串（支援任意進制）

char *my_itoa(int value, char *str, int base) {
    static const char digits[] = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    if (base < 2 || base > 36) return NULL;
    
    char *ptr = str, *ptr1 = str;
    long long n = value;
    int sign = 0;
    
    // 處理負數（僅十進制）
    if (value < 0 && base == 10) {
        sign = 1;
        n = -n;
    }
    
    // 從低位到高位生成字符
    do {
        *ptr++ = digits[n % base];
        n /= base;
    } while (n);
    
    // 添加負號
    if (sign) *ptr++ = '-';
    *ptr = '\0';
    
    // 反轉字串
    for (ptr--; ptr1 < ptr; ptr1++, ptr--) {
        char tmp = *ptr1; *ptr1 = *ptr; *ptr = tmp;
    }
    return str;
}

關鍵優化點

測試建議

測試用例："123"、"-456"、" 789"、"abc"、INT_MIN、INT_MAX、base=2/8/16 等邊界情況。