C语言格式输出二进制

时间:2022-09-28 IT狼~ 人气:0

1.前言

在我们日常的编程中，有时候需要格式化输出一个整形数据的二进制，但是在我们C语言中只有

输出十进制：%d；
输出十六进制：%x；
输出单个字符：%c；
输出字符串：%s；
输出变量所在的地址：%p；

而并没有这种二进制对应的格式，所以需要我们手动来实现。

2.源码实现

本篇博客给大家介绍两种方法：

1.通过库函数itoa，需要包含头文件：#include <stdlib.h>；

2.通过十进制转成二进制的常用方法——短除法；

为方便大家使用，将两种方法都封装成了函数，源码如下：

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

#define uint32 unsigned int
#define uint8 unsigned char

void FuncOutputBin(uint32 value)
{
	char string[33];   //形参类型uint32最大为32位，因此我这里定义了大小为33的字符串数组存放
	itoa(value, string, 2);  
	printf("库函数得到的二进制为：%s\r\n",string);
}

//用短除法的思想得到二进制，之后将数据从后往前读取 
void ShortDivOutputBin(uint32 input)
{
	uint8 temp[33] = {0};  
	int i = 0;
	printf("短除法得到的二进制为：");
	while(input)
	{
		temp[i] = input % 2;	//取余数存放到数组中，此为得到的二进制数
		input = (uint32)input / 2;  //短除，while中判断是否除尽
		i++;  //存储了一个二进制数，自加存储下一个
	}
	for(i--; i>=0; i--)  //由于最后一次input为0无效，i还是自加了，因此最后一次自加的值是无用的，所以先自减，然后将余数从后往前读取
    {
		printf("%d",temp[i]);
	}
	printf("\r\n");
}

void main(void)
{
	uint32 input = 0;
	printf("请输入一个需要转化为2进制的整形数据：");
	scanf("%d", &input); 
	FuncOutputBin(input);
	ShortDivOutputBin(input);	
}

itoa函数原型：char *itoa( int value, char *string,int radix)
功能：将整形数据value转化成需要的进制radix，然后将之以字符串的形式存放在string中；
返回值：转化成对应进制后的字符串的地址，也可以不使用返回值；
它的三个参数依次为：
value：需要转化的整形数据；
string：转化成对应进制后的字符串的地址；
radix ：需要转化的进制（我这里需要转化为2进制，所以填2）；

3.结果展示

（有图有真相咯~）

附：C语言如何将一个数字的二进制形式输出出来

一. 我们知道由十进制转二进制的算法，因此可以直接计算出其二进制数

例如：对3求其二进制

int main()
{
	int n = 3;
	int arr[33] = { 0 };//int 型有32个字节
	int i = 0;
	while (n > 0)
	{
		arr[i] = n % 2;
		++i;
		n /= 2;
	}
	int k = 0;
	for (k = i-1; k >= 0; k--) //逆序输出
	{
		printf("%d", arr[k]);
	}
	return 0;
}

二. 因为数字在计算机中就是以二进制的形式存储的，那我们也可以通过位运算符来表示出一个数的二进制。

用&（按位与）运算符，其运算原理是对其两个操作数的计算机内存储的二进制形式（补码）的对应位进行按位与，如果1&1结果是1，其他结果都是0。

例如 3&5:

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

因此，可以让一个数n&1，然后得到n的二进制的第一位的值（如果结果是1，那n的二进制的第一位也是1，如果是0，那第一位是0），然后让n右移一位n>>1，然后找其第二位。。。。。。然后一直遍历到第32位。

int main()
{
	int n = 5;
	int i = 0;
	int arr[33] = { 0 };//int 是有32位的
	//从第一位开始依次取n对应二进制的每一位
	for (i = 1; i <=sizeof(int) * 8; i++)
	{
		arr[i] = n & 1;  
		n=n	>> 1;	 
	}
	//printf("%d\n", i);
	int k = 0;
	//逆序输出
	for (k = i-1; k >= 1; k--)
	{
		printf("%d", arr[k]);
	}
 
	printf("\n");
	return 0;
}

运算结果：

但是用数组存，有点麻烦，所以我又改进了一下

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;
}

但是我感觉还是有点麻烦，可又想不出更好的方案了。。。。。。

总结

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