确定 char 数组的大小以使用预处理器转换数字

Question

我每天都在面对这个简单的“问题”，但还没有好的解决方案：

char text[STRING_LENGTH + 1] = ""; 
int32_t number = -12312313; 
itoa(number, text, 10); //or sprintf(text, "%d", number);

如何在预处理器中确定 STRING_LENGTH？ STRING_LENGTH 应该是要转换的类型可以产生的最大长度。在我的例子中 int32_t => 11。当然，我可以这样做：

#define INT32_STRING_LENGTH 11
#define UINT32_STRING_LENGTH 10
//...

但似乎应该已经有解决方案了。

在这种情况下，使用 snprintf 也是一个选项，但这会在应用程序已经运行时计算长度。运行（如果你有一些空闲字节）：

int32_t number = -12312313; 
char text[snprintf(NULL, 0, "%d", number) + 1];
snprintf(text, sizeof(text), "%d", number);

也许有使用 "%d"、"%lu"、...的解决方案？

如果我在这里提到的任何地方有误，请纠正我。

提前致谢！

Answer 1

The GNU Portability Library has an amazing single header intprops part which has some amazing code available from github/coreutils/gnulib/intprops.h。 header 包含 INT_BUFSIZE_BOUND 和 INT_STRLEN_BOUND:

/* Bound on buffer size needed to represent an integer type or expression T,
   including the terminating null.  T must not be a bit-field expression.  */
#define INT_BUFSIZE_BOUND(t) (INT_STRLEN_BOUND (t) + 1)

包含使用示例的文档可在文档 https://www.gnu.org/software/gnulib/manual/html_node/Integer-Bounds.html :

中找到

INT_BUFSIZE_BOUND (t) is an integer constant expression that is a bound on the size of the string representing an integer type or expression t in decimal notation, including the terminating null character and any leading - character. For example, if INT_BUFSIZE_BOUND (int) is 12, any value of type int can be represented in 12 bytes or less, including the terminating null. The bound is not necessarily tight.

Example usage:
#include <intprops.h>
#include <stdio.h>
int
int_strlen (int i)
{
  char buf[INT_BUFSIZE_BOUND (int)];
  return sprintf (buf, "%d", i);
}

请注意 header 在 GNU Lesser General Public 许可证下。请记住复制 header with license 并通过一些贡献和许可分发您的软件。然后：

int32_t number = -12312313; 
char text[INT_BUFSIZE_BOUND(int32_t)];
// or    [INT_BUFSIZE_BOUND(-12312313)];
sprintf(text, "%"PRId32, number);

请注意，%d 可能对 int32_t 无效。使用来自 inttypes.h.

的标准 PRId32

实现的核心是这个很好的函数，它可用于基本计算一个数字的 log10 作为常量表达式：

/* Bound on length of the string representing an unsigned integer
   value representable in B bits.  log10 (2.0) < 146/485.  The
   smallest value of B where this bound is not tight is 2621.  */
#define INT_BITS_STRLEN_BOUND(b) (((b) * 146 + 484) / 485)

所以基本上要获得最大缓冲区大小长度，获得类型的位数，计算该位数的 * 146 + 484) / 485)，为减号添加 +1 并添加 +1 对于零终止字节 - 这是您需要的字节数。

确定 char 数组的大小以使用预处理器转换数字

Determine size of char array to convert numbers with the preprocessor

c

printf

c-preprocessor

microcontroller

c-strings