Как печатать (используя COUT) число в двоичной форме?
https://stackoverflow.com/questions/7349689
-
27-10-2019 - |
italiano
english
français
española
中国
日本の
العربية
Deutsch
한국어
Português
RussianВопрос
Я иду в колледже об операционных системах и учимся преобразовать из бинарного в шестнадцатеричную, десятичную в шестнадцатеричную и т. Д. И сегодня мы только что узнали, как подписанные/неподписанные цифры хранятся в памяти, используя дополнение двух (~ число + 1).
У нас есть пара упражнений на бумаге, и я хотел бы иметь возможность проверить свои ответы, прежде чем отправить свою работу учителю. Я написал программу C ++ для первых нескольких упражнений, но теперь я застрял в том, как я мог бы проверить свой ответ следующей проблемой:
char a, b;
short c;
a = -58;
c = -315;
b = a >> 3;
и нам нужно показать двоичное представление в памяти из a, b а также c.
Я сделал это на бумаге, и это дает мне следующие результаты (все двоичные представления в память о числах после дополнения двух):
a = 00111010 (это символ, так что 1 байт)
b = 00001000 (это символ, так что 1 байт)
c = 11111110 11000101 (это короткое, так что 2 байта)
Есть ли способ проверить мой ответ? Есть ли стандартный способ в C ++, чтобы показать двоичное представление в память о числе, или мне нужно кодировать каждый шаг сам (рассчитайте дополнение двух, а затем конвертируется в двоичный)? Я знаю, что последнее не займет так много времени, но мне любопытно, есть ли стандартный способ сделать это.
Решение
Самый простой способ - это создать std::bitset представляя значение, затем передавать его на cout.
#include <bitset>
...
char a = -58;
std::bitset<8> x(a);
std::cout << x << '\n';
short c = -315;
std::bitset<16> y(c);
std::cout << y << '\n';
Другие советы
Используйте преобразование на лету в std::bitset. Анкет Нет временных переменных, без петлей, нет функций, без макросов.
#include <iostream>
#include <bitset>
int main() {
int a = -58, b = a>>3, c = -315;
std::cout << "a = " << std::bitset<8>(a) << std::endl;
std::cout << "b = " << std::bitset<8>(b) << std::endl;
std::cout << "c = " << std::bitset<16>(c) << std::endl;
}
Отпечатки:
a = 11000110
b = 11111000
c = 1111111011000101
Если вы хотите отобразить битовое представление любого объекта, а не просто целого числа, не забудьте сначала переосмыслить как массив, то вы можете распечатать содержимое этого массива, как Hex или даже бинарный (через Bitset):
#include <iostream>
#include <bitset>
#include <climits>
template<typename T>
void show_binrep(const T& a)
{
const char* beg = reinterpret_cast<const char*>(&a);
const char* end = beg + sizeof(a);
while(beg != end)
std::cout << std::bitset<CHAR_BIT>(*beg++) << ' ';
std::cout << '\n';
}
int main()
{
char a, b;
short c;
a = -58;
c = -315;
b = a >> 3;
show_binrep(a);
show_binrep(b);
show_binrep(c);
float f = 3.14;
show_binrep(f);
}
Обратите внимание, что большинство распространенных систем являются маленькими эндианскими, поэтому выход show_binrep(c) является нет Вы ожидаете 1111111 011000101, потому что это не то, как он хранится в памяти. Если вы ищете ценность представление в бинарном, затем простое cout << bitset<16>(c) работает.
Есть ли стандартный способ в C ++, чтобы показать бинарное представление в память о числе [...]?
Нет. std::bin, как std::hex или же std::dec, но не сложно вывести число двоичного из бинара:
Вы выводите левый бит, маскируя все остальные, левой смену и повторяете это для всех ваших битов.
(Количество битов в типе sizeof(T) * CHAR_BIT.)
Подобно тому, что уже опубликовано, просто используя битовые сдвиги и маски, чтобы получить бит; можно использовать для любого типа, будучи шаблоном (Только не уверен, есть ли стандартный способ получить количество бит за 1 байт, я использовал 8 здесь).
#include<iostream>
#include <climits>
template<typename T>
void printBin(const T& t){
size_t nBytes=sizeof(T);
char* rawPtr((char*)(&t));
for(size_t byte=0; byte<nBytes; byte++){
for(size_t bit=0; bit<CHAR_BIT; bit++){
std::cout<<(((rawPtr[byte])>>bit)&1);
}
}
std::cout<<std::endl;
};
int main(void){
for(int i=0; i<50; i++){
std::cout<<i<<": ";
printBin(i);
}
}
Многоразовая функция:
template<typename T>
static std::string toBinaryString(const T& x)
{
std::stringstream ss;
ss << std::bitset<sizeof(T) * 8>(x);
return ss.str();
}
Применение:
int main(){
uint16_t x=8;
std::cout << toBinaryString(x);
}
Это работает со всеми видами целых чисел.
#include <iostream>
#include <cmath> // in order to use pow() function
using namespace std;
string show_binary(unsigned int u, int num_of_bits);
int main()
{
cout << show_binary(128, 8) << endl; // should print 10000000
cout << show_binary(128, 5) << endl; // should print 00000
cout << show_binary(128, 10) << endl; // should print 0010000000
return 0;
}
string show_binary(unsigned int u, int num_of_bits)
{
string a = "";
int t = pow(2, num_of_bits); // t is the max number that can be represented
for(t; t>0; t = t/2) // t iterates through powers of 2
if(u >= t){ // check if u can be represented by current value of t
u -= t;
a += "1"; // if so, add a 1
}
else {
a += "0"; // if not, add a 0
}
return a ; // returns string
}
Используя старую версию C ++, вы можете использовать этот фрагмент:
template<typename T>
string toBinary(const T& t)
{
string s = "";
int n = sizeof(T)*8;
for(int i=n; i>=0; i--)
{
s += (t & (1 << i))?"1":"0";
}
return s;
}
int main()
{
char a, b;
short c;
a = -58;
c = -315;
b = a >> 3;
cout << "a = " << a << " => " << toBinary(a) << endl;
cout << "b = " << b << " => " << toBinary(b) << endl;
cout << "c = " << c << " => " << toBinary(c) << endl;
}
a = ã => 111000110
b = ° => 111111000
c = -315 => 11111111011000101
Вот истинный способ получить бинарное представление числа:
unsigned int i = *(unsigned int*) &x;
Это то, что вы ищете?
std::cout << std::hex << val << std::endl;
