C++ int 与 string 互转

在 C++ 中，整数 123 和字符串 "123" 虽然打印到屏幕上看起来一模一样，但它们的底层类型与运算规则完全不同。整数做 + 运算是数学加法，而字符串做 + 运算则是把两段文本首尾拼在一起，比如下面这段代码：

int num = 123;
std::cout << num + 1 << '\n';      // 整数相加：输出 124

std::string str = "123";
std::cout << str + "1" << '\n';    // 字符串拼接：输出 1231

由于数值与文本的存储格式完全不同，我们不能使用 static_cast 直接转换它们，而是借助 <string> 头文件中的 2 个标准函数：调用 std::to_string() 将整数转为字符串，调用 std::stoi() 将字符串解析为整数。

int 转 string：std::to_string()

在 C++ 中，想要把 int 整数转换为 std::string 字符串，最直接的方式就是调用 <string> 头文件中的 std::to_string() 函数。

语法：

std::to_string(整数)

说明：

std::to_string() 会将传入的整数按十进制格式转换成一个新的 std::string 字符串并返回。除了 int 之外，它也直接支持 long、long long、unsigned int 等其他整数类型。

示例 1：整数转为 string

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    int orderId = 2026;
    std::string text = std::to_string(orderId);

    std::cout << text << '\n';
    std::cout << "订单编号：ID-" << text << '\n';
    return 0;
}

运行结果如下。

2026
订单编号：ID-2026

分析：

在这个例子中，我们调用 std::to_string(orderId) 后，整数 2026 被转换成了字符串 "2026"，随后就能拼在 "订单编号：ID-" 后面一起输出。

这里小伙伴们要注意，平时做字符串拼接时，C++ 不支持直接用 + 号把 std::string 和 int 整数相加。下面这种省掉转换步骤的写法就是错误的，编译阶段会直接报错。

int id = 2026;
std::string prefix = "ID-";
std::string wrongStr = prefix + id;    // 报错：不能直接相加

string 转 int：std::stoi()

反过来，如果我们手里拿到的是数字字符串，希望转换成真正的 int 整数参与计算，可以使用 <string> 头文件中的 std::stoi() 函数。其中，stoi 是英文 “string to integer（字符串转整数）” 的缩写。

1. 基本用法

在日常十进制转换中，我们直接把 std::string 字符串传给 std::stoi() 即可。

语法：

std::stoi(字符串)

说明：

std::stoi() 会自动跳过字符串开头可能存在的空格，然后将后面的十进制数字文本解析为 int 整数并返回，正数和负数（如 "-45"）都可以正常识别。

示例 2：字符串解析为 int

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string text = "128";
    int count = std::stoi(text);

    std::cout << count << '\n';
    std::cout << count + 2 << '\n';
    return 0;
}

运行结果如下。

128
130

分析：

std::stoi(text) 表示将字符串 "128" 解析为 int 整数 128 并赋值给变量 count。转换完成后，后面的 count + 2 执行的就是整数加法，得到结果 130。

除了转成 int 的 std::stoi() 之外，如果字符串里的整数非常大、超出了 int 的取值范围（约 ±21 亿），<string> 头文件中还提供了同一系列的其他转换函数，如下表所示。

2. 部分解析与停止位置

std::stoi() 有一个很实用的特点：它并不要求整串文本全部都是数字。只要字符串开头是合法的整数，当往后读到字母、小数点或其他符号时，它就会停下来，把前面已经读到的整数返回给我们。

比如调用 std::stoi("120px") 会返回整数 120，调用 std::stoi("3.14") 会在遇到小数点 '.' 时停下并返回整数 3。如果我们还想知道它到底读到了哪个下标位置才停下，可以传入第 2 个参数。

语法：

std::stoi(字符串, 停止位置指针)

说明：

其中，第 2 个参数是 std::size_t* 类型的指针，用来记录停止解析的字符下标。std::size_t 是标准库中专门表示长度与下标的无符号整数类型。

因为函数返回值已经用来返回转出的整数了，所以我们先定义变量 pos，再传入地址 &pos 让函数把停止下标写进去。平时不关心停止位置时，直接省略第 2 个参数即可。

示例 3：获取停止解析的位置

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string width = "120px";
    std::size_t pos = 0;

    int num = std::stoi(width, &pos);

    std::cout << num << '\n';
    std::cout << pos << '\n';
    std::cout << width.substr(pos) << '\n';
    return 0;
}

运行结果如下。

120
3
px

分析：

字符串 "120px" 开头的数字 120 占了 3 个字符（下标 0、1、2），解析在字符 'p' 所在的下标 3 处停下，因此变量 pos 的值被更新为 3。接着我们调用前面学过的 substr() 函数从下标 3 开始截取，就能拿到剩余的单位 "px"。

如果业务场景要求 “整串文本必须完全是纯数字，不能带有任何多余后缀”，我们可以在转换后检查 pos == width.size() 是否成立，如下所示：

std::size_t pos = 0;
int num = std::stoi(width, &pos);
if (pos != width.size()) {
    // 包含未解析的后缀字符
}

3. 指定进制转换

std::stoi() 默认按照十进制来解析字符串，同时还支持通过第 3 个参数指定进制，方便我们把二进制或十六进制字符串直接转成十进制 int 整数。

语法：

std::stoi(字符串, 停止位置指针, 进制)

说明：

第 3 个参数是一个整数，用来指定按多少进制解析，默认值为 10，常用的还有 2（二进制）、8（八进制）和 16（十六进制）。如果当前只想指定进制、不需要记录停止解析的位置，把第 2 个指针参数传为 nullptr 占位即可。

示例 4：解析不同进制字符串

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 按二进制解析
    int binVal = std::stoi("1010", nullptr, 2);

    // 按十六进制解析
    int hexVal = std::stoi("FF", nullptr, 16);

    std::cout << binVal << '\n';
    std::cout << hexVal << '\n';
    return 0;
}

运行结果如下。

10
255

分析：

"1010" 按二进制解析后对应的十进制整数是 10，"FF"（或 "0xFF"）按十六进制解析后对应的十进制整数是 255。参数中间的 nullptr 表示不记录停止解析的下标位置。

转换失败的异常处理

如果传给 std::stoi() 的字符串开头根本没有数字（比如 "hello"），函数会不会返回 0 呢？

实际上并不会。因为 0 本身就是一个完全合法的转换结果，比如 std::stoi("0") 返回的就是 0。如果转换失败也返回 0，程序就分不清到底是 “成功转出了整数 0” 还是 “转换失败了”。

因此，当 std::stoi() 转换失败时，会直接抛出 <stdexcept> 头文件中的以下 2 种标准异常：

• std::invalid_argument：当传入 "hello" 或空字符串 "" 等开头没有任何有效整数的文本时，抛出该异常。
• std::out_of_range：当字符串虽然是合法整数，但数值超出了 int 类型能表示的范围时，抛出该异常。

示例 5：捕获转换失败的异常

#include <iostream>
#include <stdexcept>    // 提供标准异常类
#include <string>

void parseNumber(const std::string& text) {
    try {
        int num = std::stoi(text);
        std::cout << num << '\n';
    } catch (const std::invalid_argument&) {
        std::cout << text << "：不是有效整数" << '\n';
    } catch (const std::out_of_range&) {
        std::cout << text << "：超出 int 范围" << '\n';
    }
}

int main() {
    parseNumber("hello");
    parseNumber("99999999999999999999");
    return 0;
}

运行结果如下。

hello：不是有效整数
99999999999999999999：超出 int 范围

分析：

为了方便连续测试两组非法文本，这里我们定义了一个辅助函数 parseNumber()，并在函数内部使用 try...catch 捕获 std::stoi() 抛出的异常。

当我们第 1 次调用并传入 "hello" 时，由于首字符就无法解析出整数，程序触发了 std::invalid_argument 异常。当我们第 2 次传入超长数字字符串时，数值超出了 int 的取值上限，于是触发了 std::out_of_range 异常。

在实际开发中，只要待转换的字符串来自用户输入或外部文件，我们都建议像这样加上异常捕获，避免程序因为输入格式有误而直接异常终止。