C++教程之进制转换的实现方法_C/C++

一、使用c++标准库函数

1.任意进制转十进制

#include <string>
#include <iostream>int main() {
    std::string num = "1a3f"; // 十六进制数

    int decimal = stoi(num, nullptr, 16); // 第三个参数指定原始进制
    std::cout << decimal; // 输出：6719
}

2.十进制转其他进制

#include <bitset>
#include <iostream>

int main() {
    int num = 255;
    
    // 转二进制（8位）
    std::cout << std::bitset<8>(num) << "\n"; // 11111111
    
    // 转十六进制（小写）
    std::cout << std::hex << num << "\n"; // ff
    
    // 转八进制
    std::cout << std::oct << num; // 377
}

二、自定义转换函数（支持任意2-36进制）

1. 十进制转任意进制

#include <algorithm>
#include <string>

std::string dec_to_base(int num, int base) {
    if (base < 2 || base > 36) return "";
    
    std::string result;
    const char digits[] = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
    
    while (num > 0) {
        result += digits[num % base];
        num /= base;
    }
    
    if (result.empty()) return "0";
    std::reverse(result.begin(), result.end());
    return result;
}

// 示例：dec_to_base(255, 16) 返回 "ff"

2. 任意进制转十进制

#include <cctype>
#include <string>

int base_to_dec(std::string num, int base) {
    if (base < 2 || base > 36) return -1;
    
    int result = 0;
    for (char c : num) {
        int value = isdigit(c) ? c - '0' : toupper(c) - 'a' + 10;
        if (value >= base) return -1; // 非法输入
        
        result = result * base + value;
    }
    return result;
}

// 示例：base_to_dec("ff", 16) 返回 255

三、完整示例代码

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>

using namespace std;

// 十进制转任意进制（2-36）
string dec_to_base(int num, int base) {
    if (base < 2 || base > 36) return "invalid base";
    
    string result;
    const char digits[] = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
    
    do {
        result += digits[num % base];
        num /= base;
    } while (num > 0);
    
    reverse(result.begin(), result.end());
    return result.empty() ? "0" : result;
}

// 任意进制转十进制（2-36）
int base_to_dec(string num, int base) {
    if (base < 2 || base > 36) return -1;
    
    int result = 0;
    for (char c : num) {
        int value = isdigit(c) ? c - '0' : toupper(c) - 'a' + 10;
        if (value >= base) return -1;
        
        result = result * base + value;
    }
    return result;
}

int main() {
    // 十进制255转十六进制
    cout << dec_to_base(255, 16) << endl; // 输出ff
    
    // 二进制11111111转十进制
    cout << base_to_dec("11111111", 2) << endl; // 输出255
    
    // 三十六进制转换示例
    cout << dec_to_base(1234, 36) << endl; // 输出ya
    cout << base_to_dec("ya", 36) << endl;  // 输出1234
    
    return 0;
}

四、注意事项

有效性检查：需验证输入数值是否合法（如二进制不能包含2-9）

大小写处理：自定义函数默认处理大写字母，可修改toupper()为tolower()处理小写

负数处理：示例代码未处理负数，需要时可添加符号处理

大数支持：对于超过int范围的数值，建议使用字符串处理或long long类型

如果需要处理超大数（超过long long范围），需要使用字符串进行逐位计算的算法。这里展示的是最常用的基本实现方法。

五、方法补充

使用printf语句实现进制转换

在c语言中，printf 函数可以直接实现部分进制转换功能，通过格式说明符（format specifier）快速输出不同进制的数值。以下是详细使用方法及示例代码：

一、printf 原生支持的进制转换

1. 十进制、八进制、十六进制转换

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 255;
    
    // 十进制输出（默认）
    printf("十进制: %d\n", num);  // 255
    
    // 八进制输出（无前缀）
    printf("八进制: %o\n", num);  // 377
    
    // 十六进制输出（小写字母）
    printf("十六进制: %x\n", num); // ff
    
    // 十六进制输出（大写字母）
    printf("十六进制: %x\n", num); // ff
    
    return 0;
}

2. 显示进制前缀

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 255;
    
    // 显示八进制前缀 0
    printf("带前缀的八进制: %#o\n", num); // 0377
    
    // 显示十六进制前缀 0x/0x
    printf("带前缀的十六进制: %#x\n", num); // 0xff
    printf("带前缀的十六进制: %#x\n", num); // 0xff
    
    return 0;
}

3. 指定输出宽度和填充

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 15;
    
    // 输出8位宽度，不足部分补前导零
    printf("补零的八进制: %#08o\n", num);  // 0000017
    printf("补零的十六进制: %#08x\n", num); // 0x00000f
    
    return 0;
}

二、printf 不支持的进制转换

1. 二进制输出（需要手动实现）

#include <stdio.h>

void print_binary(unsigned int num) {
    if (num > 1) print_binary(num >> 1);
    putchar((num & 1) ? '1' : '0');
}

int main() {
    int num = 10;
    printf("二进制: ");
    print_binary(num); // 1010
    return 0;
}

2. 任意进制转换（通用方法）

#include <stdio.h>
#include <string.h>void reverse(char* str) {
    int len = strlen(str);


    for (int i = 0; i < len/2; i++) {
        char temp = str[i];
        str[i] = str[len-1 - i];
        str[len-1 - i] = temp;
    }
}

void dec_to_base(unsigned int num, int base, char* output) {
    if (base < 2 || base > 36) {
        strcpy(output, "invalid base");
        return;
    }

    const char digits[] = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
    int index = 0;
    
    do {
        output[index++] = digits[num % base];
        num /= base;
    } while (num > 0);
    
    output[index] = '\0';
    reverse(output);
}

int main() {
    char buffer[32];
    dec_to_base(255, 2, buffer);
    printf("二进制: %s\n", buffer); // 11111111
    return 0;
}

三、输入其他进制的数值（scanf 的用法）

#include <stdio.h>

int main() {
    int num;
    
    // 输入十六进制数（如 ff）
    printf("输入十六进制数: ");
    scanf("%x", &num);
    printf("十进制值: %d\n", num); // 255
    
    // 输入八进制数（如 377）
    printf("输入八进制数: ");
    scanf("%o", &num);
    printf("十进制值: %d\n", num); // 255
    
    return 0;
}

四、注意事项

类型限制：

使用 %o, %x, %x 时，建议用 unsigned 类型，避免符号扩展问题：

unsigned int num = 255;
printf("%#x\n", num); // 正确输出 0xff

二进制输出优化：

// 使用宏定义快速输出二进制
#define print_binary(n) \
    for (int i = sizeof(n)*8-1; i >= 0; i--) \
        putchar((n & (1 << i)) ? '1' : '0'); \
    putchar('\n')

int main() {
    print_binary(10); // 00000000000000000000000000001010
    return 0;
}

大数处理：

对于超过 unsigned int 范围的数值，需使用字符串处理（类似 python 的 int(string, base)）。

通过 printf 可以直接实现八进制、十六进制的输出，二进制和其他进制需要手动实现。若需更复杂的进制转换（如浮点数转换或超大数处理），需结合字符串操作或数学库函数。

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