详细解释2进制,10进制,16进制,8进制,36进制

本篇介绍C/C++语言中的进制的概念,主要介绍2进制、10进制、16进制,这三种是编程时必须掌握的也是最常用的。另外,介绍8进制和36进制,其中36进制在实际工程项目中会遇到。

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1.1引例一

先给出一段代码,请读者现在立即编译运行一遍,观察结果。

#include <stdio.h>

void main()

{

int a = ‘A’;

int b = 65;

int c = 0x41;

printf("%d, %d, %d \n", a, b, c);

}

如果你还没有动手编译,那么请立即终止阅读本书,因为本书不是为太懒的人准备的。所有代码和示例,请读者务必自己手打一遍,,不要拷贝。如果你是拷贝过去的,请立即烧掉本书,谢谢。

你会发现,输出结果为:

是的,变量a,b,c的值完全相同。实际上,这三种初始化(赋值)方法是完全等价的,只是写法不一样而已。你用哪一种办法都可以。

1.2引例二

再给出另一段代码,请立即编译和运行一下:

#include <stdio.h>

void main()

{

chara = 65;

printf("%d,%02X ,%c \n",a,a,a);

}

它的运行结果为:

是的,对于同一个整数a,当它作为十进制显示时,显示为65;当作为十六进制显示为,显示为41,当作为字符显示时,显示A。

1.3引例三

如果上面的例子给你的印象还不够深刻,再尝试一个例子:

#include <stdio.h>

void main()

{

//以下变量a和b的值是相同的

int a = 0x12345678;

int b = 305419896;

printf("%d, %d \n", a, b);

// buf的内容为"ABC"

char buf[4] = { 0x41, 66, ‘C’ , 0};

printf("%s \n", buf);

}

结果为:

1.4整型变量的2进制表示

本节内容对理解本章乃至全书都极为重要,如果你理解了,那么所谓进制问题对你就不再是个问题。

首先,在第三章中已经明确的强调,每个变量都是具有一个内存地址的。对于char型变量来说,在内存中占了1个字节。对于int型变量来说,在内存中占了4个字节。为了让你更容易的理解,我们就先从char开始吧。

然后,我们看一下在计算机的内存里,倒底是怎么存储的。我们从最最简单的数开始。例如,定义一个变量chara = 13,此变量a占了一个字节的内存。在内存中,一个字节有8个位(bit),每一个位可以是1或0。那么a的表示为:

0

0

0

0

1

1

0

1

就是说,在物理内存中,它就是这么存储的。至于物理上如何表示1,如何表示0,读者是不需要关心的。你可以简单地认为一个位就对应一个“开关”,1表示打开,0表示关闭。以后,我们就称它的按位表示为0000 1101。

所以,chara = 13或者chara = 0x0C ,这两种写法表示的意思是一样的:分配一个变量,对应一个字节,字节的按位物理表示为0000 1101。

明白了吗?所谓10进制还是16进制是对人类而言的,不是同的说法。但是对于计算机而言,要存储这个数值,就是要用8个位(对应8个物理开关)。这是哲学上的“形式和内容”的关系。

反过来,已经知道一个变量a的内存表示为0000 1101,我们想在控制台上把它的值显示出来。那么可以按10进制显示,也可以按16进制显示。

对你是小学生水平,那好吧,作为程序员我只好给按10进制显示给你了。

printf (" %d",a);

如果你有碰巧看过本书,那好吧,我给按16进制显示:

printf(" %02X ", a);

1.5进制换算

这一节介绍的是数学里的内容。作者的数学水平不高,在这里只能让你大概地理解一下。实际上,正如作者一再强调的,编程不需要太高的数学水平,几乎对数学是没有要求的。

首先,说说从16进制到10进制的换算。我们知道,0x41(十六进制)和65(十进制)是等价的。那么怎么手工计算呢?下面给出示例:(以下不是代码,是在草稿纸的手算方法)

0x41=4 * 16+ 1= 65

0x12345678 = 1 * 167+ 2 * 166+ 3*165+ 4 * 164+ 5 * 163+ 6 * 162+ 7 *161+ 8 =305419896

可以看出,对于16进制,每一个数字上的权重就是16n-1(即16的n-1次方)

然后,说说从2进制到10进制的换算。

0000 1101 =0 + 0 + 0 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1 = 13

或者严格一点:

0000 1101 =0 + 0 + 0 + 0 + 23+ 22+ 0 + 1 = 13

可以看出,对于2进制,每一个数字上的权重就是2n-1(即2的n-1次方)

1.6如何打印2进制

在printf参数中,使用控制符%d可以按10进制打印,使用%X可以按16进制打印,那么,有没有按2进制打印呢?

很遗憾,printf不能直接打印二进制。为了弥补这个遗憾,作者贡献一个按2进制打印的函数。

#include <stdio.h>

//把一个整数转成二进制字符串

// value:输入整数

// buf:输出字符串

// num_of_bits:指定要打印的位数

void to_binary(unsigned int value, char buf[], int num_of_bits)

{

for(int i=0; i<num_of_bits; i++)

{

unsigned int mask = 1 << (num_of_bits -1 – i);

if ( value & mask)

buf[i] = ‘1’;

else

buf[i] = ‘0’;

}

buf[num_of_bits] = 0;

}

void main()

{

char buf[33];

to_binary(135, buf, 8);

printf("%s \n", buf);

}

1.78进制

8进制在工程实际中一般不会用到,这个用法没有价值。和前面的类似,8进制表示每个数字的权重是8n-1(即8的n-1次方)。例如,15(八进制)等于13(十进制)。

在C/C++语言中,八进制的字面常量以0开头。例如下面的代码,

#include <stdio.h>

void main()

{

int a = 015; //以0开头表示八进制

int b = 0x0D; //以0x开头表示十六进制

int c = 13;//十进制

printf("%d, %d, %d \n", a, b, c);

}

1.836进制

正如序列0, 1, 2, …, 9, A, …, F来表示16进制一样,用序列0, 1, 2, …,9, A, B, …, Y, Z来表示36进制。其运算方法也完全是一样的,每一个数字的权重是36n-1(36的n-1次方)。

例如,(以下不是代码,是草稿纸上的手算方法)

2Z = 36 * 2+ 35 = 107

只有一条路不能选择——那就是放弃的路;

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