C語言格式輸出二進位制的2種方法總結

2022-08-11 14:02:57

1.前言

在我們日常的程式設計中，有時候需要格式化輸出一個整形資料的二進位制，但是在我們C語言中只有

輸出十進位制：%d；
輸出十六進位制：%x；
輸出單個字元：%c；
輸出字串：%s；
輸出變數所在的地址：%p；

而並沒有這種二進位制對應的格式，所以需要我們手動來實現。

2.原始碼實現

本篇部落格給大家介紹兩種方法：

1.通過庫函數itoa，需要包含標頭檔案：#include <stdlib.h>；

2.通過十進位制轉成二進位制的常用方法——短除法；

為方便大家使用，將兩種方法都封裝成了函數，原始碼如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define uint32 unsigned int
#define uint8 unsigned char

void FuncOutputBin(uint32 value)
{
	char string[33];   //形參型別uint32最大為32位元，因此我這裡定義了大小為33的字串陣列存放
	itoa(value, string, 2);  
	printf("庫函數得到的二進位制為：%srn",string);
}

//用短除法的思想得到二進位制，之後將資料從後往前讀取 
void ShortDivOutputBin(uint32 input)
{
	uint8 temp[33] = {0};  
	int i = 0;
	printf("短除法得到的二進位制為：");
	while(input)
	{
		temp[i] = input % 2;	//取餘數存放到陣列中，此為得到的二進位制數
		input = (uint32)input / 2;  //短除，while中判斷是否除盡
		i++;  //儲存了一個二進位制數，自加儲存下一個
	}
	for(i--; i>=0; i--)  //由於最後一次input為0無效，i還是自加了，因此最後一次自加的值是無用的，所以先自減，然後將餘數從後往前讀取
    {
		printf("%d",temp[i]);
	}
	printf("rn");
}

void main(void)
{
	uint32 input = 0;
	printf("請輸入一個需要轉化為2進位制的整形資料：");
	scanf("%d", &input); 
	FuncOutputBin(input);
	ShortDivOutputBin(input);	
}

itoa函數原型：char *itoa( int value, char *string,int radix)
功能：將整形資料value轉化成需要的進位制radix，然後將之以字串的形式存放在string中；
返回值：轉化成對應進位制後的字串的地址，也可以不使用返回值；
它的三個引數依次為：
value：需要轉化的整形資料；
string：轉化成對應進位制後的字串的地址；
radix ：需要轉化的進位制（我這裡需要轉化為2進位制，所以填2）；

3.結果展示

（有圖有真相咯~）

附：C語言如何將一個數位的二進位制形式輸出出來

一. 我們知道由十進位制轉二進位制的演演算法，因此可以直接計算出其二進位制數

例如：對3求其二進位制

int main()
{
	int n = 3;
	int arr[33] = { 0 };//int 型有32個位元組
	int i = 0;
	while (n > 0)
	{
		arr[i] = n % 2;
		++i;
		n /= 2;
	}
	int k = 0;
	for (k = i-1; k >= 0; k--) //逆序輸出
	{
		printf("%d", arr[k]);
	}
	return 0;
}

二. 因為數位在計算機中就是以二進位制的形式儲存的，那我們也可以通過位運運算元來表示出一個數的二進位制。

用&（按位元與）運運算元，其運算原理是對其兩個運算元的計算機記憶體儲的二進位制形式（二補數）的對應位進行按位元與，如果1&1結果是1，其他結果都是0。

例如 3&5:

int a = 3;
//a: 00000000000000000000000000000011
 
int b = 5;
//b: 00000000000000000000000000000101
 
int c = a & b;
//c: 00000000000000000000000000000001

因此，可以讓一個數n&1，然後得到n的二進位制的第一位的值（如果結果是1，那n的二進位制的第一位也是1，如果是0，那第一位是0），然後讓n右移一位n>>1，然後找其第二位。。。。。。然後一直遍歷到第32位元。

int main()
{
	int n = 5;
	int i = 0;
	int arr[33] = { 0 };//int 是有32位元的
	//從第一位開始依次取n對應二進位制的每一位
	for (i = 1; i <=sizeof(int) * 8; i++)
	{
		arr[i] = n & 1;  
		n=n	>> 1;	 
	}
	//printf("%dn", i);
	int k = 0;
	//逆序輸出
	for (k = i-1; k >= 1; k--)
	{
		printf("%d", arr[k]);
	}
 
	printf("n");
	return 0;
}

運算結果：

但是用陣列存，有點麻煩，所以我又改進了一下

int main()
{
	int n = 5;//0000000101
	int i = 0;
	int k = 1 << 31;
 
	for (i = 0; i < sizeof(int) * 8; i++)
	{
		printf("%d", -((n & k) >> 31));
		n <<= 1;
	}
 
	printf("n");
	return 0;
}

但是我感覺還是有點麻煩，可又想不出更好的方案了。。。。。。

總結

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C語言格式輸出二進位制的2種方法總結

目錄

1.前言

2.原始碼實現

3.結果展示

附：C語言如何將一個數位的二進位制形式輸出出來

總結

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