将整数更改为二进制数字字符串

Changing integer to binary string of digits

本文关键字：二进制数字 字符串 整数      更新时间：2023-10-16

我目前正在为一个comp架构类在c++中模拟MIPS处理器，并且在将十进制数转换为二进制(两种方式都有符号数)时遇到一些问题。直到最后一点，一切都很好，因为我目前的算法落在了int (1<<=31)的边界区域。只需要在正确的方向上轻轻一推，就能让它启动并运行。谢谢!

//Assume 32 bit decimal number
string DecimalToBinaryString(int a)
{
    string binary = "";
    int mask = 1;
    for(int i = 0; i < 31; i++)
    {
        if((mask&a) >= 1)
            binary = "1"+binary;
        else
            binary = "0"+binary;
        mask<<=1;
    }
    cout<<binary<<endl;
    return binary;
}

我也包括我的其他算法的完整性。我很抱歉没有评论，但这是相当直接的。

int BinaryStringToDecimal(string a)
{
    int num = 0;
    bool neg = false;
    if(a.at(0) == '1')
    {
        neg = true;
        for(int x = a.length()-1; x >= 0; x--)
        {
            if(a.at(x) == '1')
                a.at(x) = '0';
            else a.at(x) = '1';
        }
        a.at(a.length()-1) += 1;
        for(int x = a.length()-1; x >= 0; x--)
        {
            if(a.at(x) == '2')
            {
                if(x-1 >= 0)
                {
                    if(a.at(x-1) == '1')
                        a.at(x-1) = '2';
                    if(a.at(x-1) == '0')
                        a.at(x-1) = '1';
                    a.at(x) = '0';
                }
            }
            else if(a.at(x) == '3')
            {
                if(x-1 >= 0)
                    a.at(x-1) += '2';
                a.at(x) = '1';
            }
        }
        if(a.at(0) == '2')
            a.at(0) = '0';
        else if(a.at(0) == '3')
            a.at(0) = '1';
    }
    for(int x = a.length()-1; x >= 0; x--)
    {
        if(a.at(x) == '1')
            num += pow(2.0, a.length()-x-1);
    }
    if(neg)
        num = num*-1;   
    return num;
 }

如果有人知道什么好方法可以更有效地写这些，我很乐意听到。我只上过两门编程入门课，但我一直在尝试不同的技术，看看我有多喜欢它们的风格。

实际上有标准的一行程序。

#include <bitset>
std::string s = std::bitset< 64 >( 12345 ).to_string(); // string conversion
std::cout << std::bitset< 64 >( 54321 ) << ' '; // direct output
std::bitset< 64 > input;
std::cin >> input;
unsigned long ul = input.to_ulong();

Replace:

if((mask&a) >= 1)
与:

if ((mask & a) != 0)

或:

if (mask & a)

你的问题是最后一位给了你一个负数，而不是正数。

我检查了你的代码，没有发现任何错误。这是我使用的代码…

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main ()
{
  int a=1111165117;
  string binary  ("");
    int mask = 1;
    for(int i = 0; i < 31; i++)
    {
    if((mask&a) >= 1)
        binary = "1"+binary;
    else
        binary = "0"+binary;
     mask<<=1;
 }
 cout<<binary<<endl;
 system("PAUSE");         //optional if not using ideone
 return EXIT_SUCCESS;     //optional if not using ideone
 }

输出将为1001110001010110101111010011101。如果你可以在ideone上运行

1<<=31的问题已经在其他评论中解决了。关于string -> int转换的代码段，您有几个选项:

  • 将字符串转换为流并使用为流定义的操作符>>(int&)//更正-别管>:-)setbase()流修饰符不支持2值作为参数
  • 使用标准C函数strtol()，该函数具有基值参数(二进制为2)

  • 或者如果你真的想自己实现转换，试试下面的代码:

    int BinaryStringToDecimal(string a) 
{
    int Rslt = 0;
    int Mask = 1;
    for (int i = a.length()-1; i >= 0; --i, Mask <<= 1) {
        if (a.at(i) != '0') {
            Rslt |= Mask;
        }
    }
    return (Rslt);
}

注意，与你的代码相比，这段代码处理负数的方式是不同的:在你的函数中，最高位是sgn。如果函数的字符串参数中最左边的位不在32位(从右开始计数)，则函数可能会产生不正确的结果。在这里建议的代码中没有特殊的符号处理。但是如果你得到32位数字的字符串，其中最左边是'1'，则int结果中的MSB将为== 1，整数将为负(应该是这样)

为什么不能将int转换为uint呢?这样就很容易生成二进制字符串了因为你不用担心符号位。将二进制字符串转换为int也是如此:将其构建为uint，然后将其强制转换为int:

string DecimalToBinaryString(int a)
{
    uint b = (uint)a;
    string binary = "";
    uint mask = 0x80000000u;
    while (mask > 0)
    {
        binary += ((b & mask) == 0) ? '0' : '1';
        mask >>= 1;
    }
    cout<<binary<<endl;
    return binary;
}

当然，您还可以应用前面提到的优化，比如预分配字符串缓冲区等。

反过来:

uint b = 0;
for (int i = 31; i >=0; --i)
{
    b <<= 1;
    if (a.at(i) == '1')
        b |= 1;
}
int num = (int)b;
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