root/software/fixed/int128.h @ b9f341b6
| 7fa2f28e | David Sorber | #ifndef __INT128_H_
|
||
#define __INT128_H_
|
||||
#include <cctype>
|
||||
#include <limits>
|
||||
#include <sstream>
|
||||
#include <stdexcept>
|
||||
// NOTE: These 128 bit types are GCC specific; see:
|
||||
// https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/_005f_005fint128.html
|
||||
typedef __int128 int128_t;
|
||||
typedef unsigned __int128 uint128_t;
|
||||
std::ostream& operator<<(std::ostream& dest, uint128_t value)
|
||||
{
|
||||
std::ostream::sentry check(dest);
|
||||
if (check)
|
||||
{
|
||||
char buffer[128];
|
||||
char* pos = std::end(buffer);
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
--pos;
|
||||
*pos = "0123456789"[value % 10];
|
||||
value /= 10;
|
||||
} while (value != 0);
|
||||
int len = std::end(buffer) - pos;
|
||||
if (dest.rdbuf()->sputn(pos, len) != len)
|
||||
{
|
||||
dest.setstate(std::ios_base::badbit);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dest;
|
||||
}
|
||||
std::ostream& operator<<(std::ostream& dest, int128_t value)
|
||||
{
|
||||
std::ostream::sentry check(dest);
|
||||
if (check)
|
||||
{
|
||||
uint128_t tmp = value < 0 ? -value : value;
|
||||
char buffer[128];
|
||||
char* pos = std::end(buffer);
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
--pos;
|
||||
*pos = "0123456789"[tmp % 10];
|
||||
tmp /= 10;
|
||||
} while (tmp != 0);
|
||||
if (value < 0)
|
||||
{
|
||||
--pos;
|
||||
*pos = '-';
|
||||
}
|
||||
int len = std::end(buffer) - pos;
|
||||
if (dest.rdbuf()->sputn(pos, len) != len)
|
||||
{
|
||||
dest.setstate(std::ios_base::badbit);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return dest;
|
||||
}
|
||||
constexpr uint128_t max_tab[]
|
||||
{
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 2,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 3,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 4,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 5,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 6,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 7,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 8,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 9,
|
||||
| c7e0510c | David Sorber | std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 10,
|
||
| 7fa2f28e | David Sorber | std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 11,
|
||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 12,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 13,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 14,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 15,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 16,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 17,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 18,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 19,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 20,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 21,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 22,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 23,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 24,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 25,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 26,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 27,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 28,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 29,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 31,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 32,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 33,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 34,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 35,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() / 36
|
||||
};
|
||||
constexpr uint32_t rem_tab[]
|
||||
{
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 2,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 3,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 4,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 5,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 6,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 7,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 8,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 9,
|
||||
| c7e0510c | David Sorber | std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 10,
|
||
| 7fa2f28e | David Sorber | std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 11,
|
||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 12,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 13,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 14,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 15,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 16,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 17,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 18,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 19,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 20,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 21,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 22,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 23,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 24,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 25,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 26,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 27,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 28,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 29,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 31,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 32,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 33,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 34,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 35,
|
||||
std::numeric_limits<uint128_t>::max() % 36
|
||||
};
|
||||
int128_t strtoll_128(const char* nptr, char** endptr, int base)
|
||||
{
|
||||
bool negative = false;
|
||||
uint128_t cutoff = 0;
|
||||
uint32_t cutlim = 0;
|
||||
int128_t value = 0;
|
||||
const char* ptr;
|
||||
unsigned char chr;
|
||||
const char *save, *end;
|
||||
bool overflow = false;
|
||||
// Validate the base parameter
|
||||
if (base < 0 || base == 1 || base > 36)
|
||||
{
|
||||
std::ostringstream msg;
|
||||
msg << "Base value \"" << base << "\" is invalid; base must be "
|
||||
<< "between 2-36 (inclusive).";
|
||||
throw std::out_of_range(msg.str());
|
||||
}
|
||||
save = ptr = nptr;
|
||||
// Skip any leading whitespace
|
||||
while (std::isspace(*ptr))
|
||||
{
|
||||
++ptr;
|
||||
}
|
||||
// Check for end of string
|
||||
if (__builtin_expect((*ptr == '\0'), 0))
|
||||
{
|
||||
goto noconv;
|
||||
}
|
||||
// Parse -/+
|
||||
if (*ptr == '-')
|
||||
{
|
||||
negative = true;
|
||||
++ptr;
|
||||
}
|
||||
else if (*ptr == '+')
|
||||
{
|
||||
++ptr;
|
||||
}
|
||||
// Auto detect/validate base
|
||||
if (*ptr == '0')
|
||||
{
|
||||
if ((base == 0 || base == 16) && std::toupper(ptr[1])== 'X')
|
||||
{
|
||||
ptr += 2;
|
||||
base = 16;
|
||||
}
|
||||
else if (base == 0)
|
||||
{
|
||||
base = 8;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if (base == 0)
|
||||
{
|
||||
base = 10;
|
||||
}
|
||||
// Save start of digits
|
||||
save = ptr;
|
||||
end = nullptr;
|
||||
cutoff = max_tab[base - 2];;
|
||||
cutlim = rem_tab[base - 2];
|
||||
// Iterate over the characters
|
||||
chr = *ptr;
|
||||
for (; chr != '\0'; chr = *++ptr)
|
||||
{
|
||||
if (ptr == end)
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (chr >= '0' && chr <= '9')
|
||||
{
|
||||
chr -= '0';
|
||||
}
|
||||
else if (std::isalpha(chr))
|
||||
{
|
||||
chr = std::toupper(chr) - 'A' + 10;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (static_cast<int>(chr) >= base)
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (value > cutoff || (value == cutoff && chr > cutlim))
|
||||
{
|
||||
overflow = true;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
value *= static_cast<uint128_t>(base);
|
||||
value += (int)chr;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Check if no conversion was done
|
||||
if (ptr == save)
|
||||
{
|
||||
goto noconv;
|
||||
}
|
||||
// Store end if requested
|
||||
if (endptr != nullptr)
|
||||
{
|
||||
*endptr = const_cast<char*>(ptr);
|
||||
}
|
||||
// Check for overflow
|
||||
if (__builtin_expect((overflow), 0))
|
||||
{
|
||||
std::ostringstream msg;
|
||||
msg << "Overflow detected at input offset " << (ptr - nptr);
|
||||
throw std::overflow_error(msg.str());
|
||||
}
|
||||
// Regular return path
|
||||
return negative ? -value : value;
|
||||
noconv:
|
||||
if (endptr != nullptr)
|
||||
{
|
||||
if (save - nptr >= 2 && std::toupper(save[-1]) == 'X' && save[-2] == '0')
|
||||
{
|
||||
*endptr = const_cast<char*>(&save[-1]);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
*endptr = const_cast<char*>(nptr);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
uint128_t strtoull_128(const char* nptr, char** endptr, int base)
|
||||
{
|
||||
uint128_t cutoff = 0;
|
||||
uint32_t cutlim = 0;
|
||||
uint128_t value = 0;
|
||||
const char* ptr;
|
||||
unsigned char chr;
|
||||
const char *save, *end;
|
||||
bool overflow = false;
|
||||
// Validate the base parameter
|
||||
if (base < 0 || base == 1 || base > 36)
|
||||
{
|
||||
std::ostringstream msg;
|
||||
msg << "Base value \"" << base << "\" is invalid; base must be "
|
||||
<< "between 2-36 (inclusive).";
|
||||
throw std::out_of_range(msg.str());
|
||||
}
|
||||
save = ptr = nptr;
|
||||
// Skip any leading whitespace
|
||||
while (std::isspace(*ptr))
|
||||
{
|
||||
++ptr;
|
||||
}
|
||||
// Check for end of string
|
||||
if (__builtin_expect((*ptr == '\0'), 0))
|
||||
{
|
||||
goto noconv;
|
||||
}
|
||||
// Parse -/+
|
||||
if (*ptr == '-' || *ptr == '+')
|
||||
{
|
||||
++ptr;
|
||||
}
|
||||
// Auto detect/validate base
|
||||
if (*ptr == '0')
|
||||
{
|
||||
if ((base == 0 || base == 16) && std::toupper(ptr[1])== 'X')
|
||||
{
|
||||
ptr += 2;
|
||||
base = 16;
|
||||
}
|
||||
else if (base == 0)
|
||||
{
|
||||
base = 8;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else if (base == 0)
|
||||
{
|
||||
base = 10;
|
||||
}
|
||||
// Save start of digits
|
||||
save = ptr;
|
||||
end = nullptr;
|
||||
cutoff = max_tab[base - 2];;
|
||||
cutlim = rem_tab[base - 2];
|
||||
// Iterate over the characters
|
||||
chr = *ptr;
|
||||
for (; chr != '\0'; chr = *++ptr)
|
||||
{
|
||||
if (ptr == end)
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (chr >= '0' && chr <= '9')
|
||||
{
|
||||
chr -= '0';
|
||||
}
|
||||
else if (std::isalpha(chr))
|
||||
{
|
||||
chr = std::toupper(chr) - 'A' + 10;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (static_cast<int>(chr) >= base)
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (value > cutoff || (value == cutoff && chr > cutlim))
|
||||
{
|
||||
overflow = true;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
value *= static_cast<uint128_t>(base);
|
||||
value += (int)chr;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Check if no conversion was done
|
||||
if (ptr == save)
|
||||
{
|
||||
goto noconv;
|
||||
}
|
||||
// Store end if requested
|
||||
if (endptr != nullptr)
|
||||
{
|
||||
*endptr = const_cast<char*>(ptr);
|
||||
}
|
||||
// Check for overflow
|
||||
if (__builtin_expect((overflow), 0))
|
||||
{
|
||||
std::ostringstream msg;
|
||||
msg << "Overflow detected at input offset " << (ptr - nptr);
|
||||
throw std::overflow_error(msg.str());
|
||||
}
|
||||
// Regular return path
|
||||
return value;
|
||||
noconv:
|
||||
if (endptr != nullptr)
|
||||
{
|
||||
if (save - nptr >= 2 && std::toupper(save[-1]) == 'X' && save[-2] == '0')
|
||||
{
|
||||
*endptr = const_cast<char*>(&save[-1]);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
*endptr = const_cast<char*>(nptr);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
| c7e0510c | David Sorber | |||
int128_t strtoll_128_b10opt(const char* nptr, char** endptr, int base=10)
|
||||
{
|
||||
bool negative = false;
|
||||
uint128_t cutoff = 0;
|
||||
uint32_t cutlim = 0;
|
||||
int128_t value = 0;
|
||||
const char* ptr;
|
||||
unsigned char chr;
|
||||
const char *save, *end;
|
||||
bool overflow = false;
|
||||
// Validate the base parameter
|
||||
#if 0
|
||||
if (base < 0 || base == 1 || base > 36)
|
||||
{
|
||||
std::ostringstream msg;
|
||||
msg << "Base value \"" << base << "\" is invalid; base must be "
|
||||
<< "between 2-36 (inclusive).";
|
||||
throw std::out_of_range(msg.str());
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
save = ptr = nptr;
|
||||
// Skip any leading whitespace
|
||||
while (std::isspace(*ptr))
|
||||
{
|
||||
++ptr;
|
||||
}
|
||||
// Check for end of string
|
||||
if (__builtin_expect((*ptr == '\0'), 0))
|
||||
{
|
||||
goto noconv;
|
||||
}
|
||||
// Parse -/+
|
||||
if (*ptr == '-')
|
||||
{
|
||||
negative = true;
|
||||
++ptr;
|
||||
}
|
||||
else if (*ptr == '+')
|
||||
{
|
||||
++ptr;
|
||||
}
|
||||
// Save start of digits
|
||||
save = ptr;
|
||||
end = nullptr;
|
||||
cutoff = max_tab[8]; // base 10
|
||||
cutlim = rem_tab[8];
|
||||
// Iterate over the characters
|
||||
chr = *ptr;
|
||||
for (; chr != '\0'; chr = *++ptr)
|
||||
{
|
||||
if (ptr == end)
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (chr >= '0' && chr <= '9')
|
||||
{
|
||||
chr -= '0';
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (value > cutoff || (value == cutoff && chr > cutlim))
|
||||
{
|
||||
overflow = true;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
value *= static_cast<uint128_t>(10);
|
||||
value += (int)chr;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Check if no conversion was done
|
||||
if (ptr == save)
|
||||
{
|
||||
goto noconv;
|
||||
}
|
||||
// Store end if requested
|
||||
if (endptr != nullptr)
|
||||
{
|
||||
*endptr = const_cast<char*>(ptr);
|
||||
}
|
||||
// Check for overflow
|
||||
if (__builtin_expect((overflow), 0))
|
||||
{
|
||||
std::ostringstream msg;
|
||||
msg << "Overflow detected at input offset " << (ptr - nptr);
|
||||
throw std::overflow_error(msg.str());
|
||||
}
|
||||
// Regular return path
|
||||
return negative ? -value : value;
|
||||
noconv:
|
||||
if (endptr != nullptr)
|
||||
{
|
||||
*endptr = const_cast<char*>(nptr);
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
uint128_t strtoull_128_b10opt(const char* nptr, char** endptr, int base=10)
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||||
{
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||||
uint128_t cutoff = 0;
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||||
uint32_t cutlim = 0;
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||||
uint128_t value = 0;
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||||
const char* ptr;
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||||
unsigned char chr;
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||||
const char *save, *end;
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||||
bool overflow = false;
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// Validate the base parameter
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#if 0
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||||
if (base < 0 || base == 1 || base > 36)
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||||
{
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||||
std::ostringstream msg;
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||||
msg << "Base value \"" << base << "\" is invalid; base must be "
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||||
<< "between 2-36 (inclusive).";
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||||
throw std::out_of_range(msg.str());
|
||||
}
|
||||
#endif
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||||
save = ptr = nptr;
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||||
// Skip any leading whitespace
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||||
while (std::isspace(*ptr))
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||||
{
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||||
++ptr;
|
||||
}
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||||
// Check for end of string
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||||
if (__builtin_expect((*ptr == '\0'), 0))
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||||
{
|
||||
goto noconv;
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||||
}
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||||
// Parse -/+
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||||
if (*ptr == '-' || *ptr == '+')
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||||
{
|
||||
++ptr;
|
||||
}
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||||
// Save start of digits
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||||
save = ptr;
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||||
end = nullptr;
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||||
cutoff = max_tab[8]; // base 10
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||||
cutlim = rem_tab[8];
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||||
// Iterate over the characters
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||||
chr = *ptr;
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||||
for (; chr != '\0'; chr = *++ptr)
|
||||
{
|
||||
if (ptr == end)
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (chr >= '0' && chr <= '9')
|
||||
{
|
||||
chr -= '0';
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
if (value > cutoff || (value == cutoff && chr > cutlim))
|
||||
{
|
||||
overflow = true;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
value *= static_cast<uint128_t>(10);
|
||||
value += (int)chr;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// Check if no conversion was done
|
||||
if (ptr == save)
|
||||
{
|
||||
goto noconv;
|
||||
}
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||||
// Store end if requested
|
||||
if (endptr != nullptr)
|
||||
{
|
||||
*endptr = const_cast<char*>(ptr);
|
||||
}
|
||||
// Check for overflow
|
||||
if (__builtin_expect((overflow), 0))
|
||||
{
|
||||
std::ostringstream msg;
|
||||
msg << "Overflow detected at input offset " << (ptr - nptr);
|
||||
throw std::overflow_error(msg.str());
|
||||
}
|
||||
// Regular return path
|
||||
return value;
|
||||
noconv:
|
||||
if (endptr != nullptr)
|
||||
{
|
||||
*endptr = const_cast<char*>(nptr);
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
| 7fa2f28e | David Sorber | #endif
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