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C语言二进制数、八进制数和十六进制数

细雨声 已关注
10月09日 发表在 C语言编程 阅读 103 评论 20 | 免费使用 “AI大模型GPT4.0” 提问

C语言中，二进制数是一种由0和1组成的数字系统，表示计算机中的逻辑运算。二进制数的每一位数字被称为一个bit（二进制位），它是计算机内部处理数据的最基本单位。在C语言中，二进制数可以通过前缀"0b"或"0B"来表示。

八进制数是一种由0到7组成的数字系统，表示计算机中的八进制数值。八进制数的每一位数字可以通过使用八进制前缀"0"来表示。在C语言中，八进制数可以通过前缀"0"来表示。

十六进制数是一种由0到9和A到F（分别表示10到15）组成的数字系统，表示计算机中的十六进制数值。十六进制数的每一位数字可以通过使用十六进制前缀"0x"或"0X"来表示。在C语言中，十六进制数可以通过前缀"0x"或"0X"来表示。

下面是一些示例：

二进制数：
- 0b10101010 表示十进制数170
- 0b1100 表示十进制数12

八进制数：
- 01234 表示十进制数668
- 040 表示十进制数32

十六进制数：
- 0xA 表示十进制数10
- 0xFF 表示十进制数255

在C语言中，可以使用其他进制的数字进行计算，并且可以进行不同进制之间的转换。

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20条评论
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guojun
10月16日

对各种进制的表示方式讲得很清楚，容易理解。

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莫爱： @guojun

对于进制的表示方式，的确有时候让人感到困惑。将二进制、八进制和十六进制之间的转换过程清晰解说，可以帮助我们更好地理解计算机是如何处理数据的。

举个例子，C语言中可以使用以下方式进行进制转换：

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 255; // 十进制255
    printf("二进制: %b\n", num);      // 使用 %b 输出二进制（注意：标准C不支持，需自定义函数）
    printf("八进制: %o\n", num);      // 输出八进制
    printf("十六进制: %X\n", num);    // 输出十六进制
    return 0;
}

虽然C语言标准库没有直接支持以二进制格式输出，但我们可以自定义一个函数来实现类似的效果。此外，对于了解不同进制之间的转换，参考一些在线工具也会很有帮助，比如 RapidTables。

探索不同进制的表现形式，能带给人更深的理解，尤其是在做位操作或者是处理底层数据时。希望更多人能够参与到这个话题的讨论中来。

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韦博士
10月25日

可以提到printf函数如何用于不同进制数输出，例如：printf("%x", 255);输出为ff。

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韦自林： @韦博士

对于进制数的输出，printf函数确实非常实用。例如，可以使用不同的格式符来输出二进制、八进制和十六进制数。除了%x用于十六进制，%d用于十进制，%o用于八进制还有一种比较实用的方法，就是自定义输出二进制。例如，使用如下代码将一个整数以二进制形式输出：

#include <stdio.h>

void print_binary(unsigned int n) {
    for (int i = sizeof(n) * 8 - 1; i >= 0; i--) {
        putchar((n & (1 << i)) ? '1' : '0');
    }
    putchar('\n');
}

int main() {
    unsigned int num = 255;
    printf("十六进制: %x\n", num);
    printf("八进制: %o\n", num);
    printf("二进制: ");
    print_binary(num);
    return 0;
}

这样可以很清晰地看到不同进制下的数值表示。若要进一步深入了解printf函数的用法，可以参考C语言标准库文档中的printf一节，提供了更全面的格式输出说明和示例。

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回归原点
10月27日

介绍得很详细，但可以补充一下如何在C语言中进行进制转换，比如通过位运算实现二进制到十进制的转换。

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孤注一掷： @回归原点

对于进制转换的讨论非常有意义。可以通过位运算实现二进制到十进制的转换，这样不仅高效，也能加深对位操作的理解。以下是一个简单的示例代码，演示如何利用位运算将一个二进制数转换成十进制数：

#include <stdio.h>

int binaryToDecimal(int binary) {
    int decimal = 0, base = 1, last_digit;

    while (binary > 0) {
        last_digit = binary % 10;  // 获取二进制的最低位
        binary = binary / 10;       // 确保后续位可以得到
        decimal += last_digit * base; // 累加转换后的值
        base = base * 2;             // 每次位移，基数乘以2
    }

    return decimal;
}

int main() {
    int binary = 1011; // 例：二进制数1011
    int decimal = binaryToDecimal(binary);
    printf("二进制 %d 转换为十进制是 %d\n", binary, decimal);
    return 0;
}

在这个例子中，二进制数是通过反复提取最低位并进行位权累加得出的。这种方式在内部实现中很简洁，特别适合不想使用字符串解析的场合。

对于想了解更多关于进制转换知识的用户，可以参考这篇文章 C语言的进制转换。希望这样的示例和参考能帮助更深入地理解进制转换！

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以烟代食
11月03日

建议增加更多代码示例来说明如何使用这些进制数进行复杂的运算，比如加减乘除操作。

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魅眸： @以烟代食

在处理二进制、八进制和十六进制数的运算时，确实可以通过代码实例更直观地理解。利用C语言，可以对这些进制数进行加、减、乘、除等运算。以下是几个简单的示例，展示如何进行这些基本运算。

#include <stdio.h>

int main() {
    // 二进制数
    int bin1 = 0b1010; // 10 in binary
    int bin2 = 0b0011; // 3 in binary

    // 八进制数
    int oct1 = 012; // 10 in octal
    int oct2 = 03;  // 3 in octal

    // 十六进制数
    int hex1 = 0xA;  // 10 in hexadecimal
    int hex2 = 0x3;  // 3 in hexadecimal

    // 加法示例
    printf("Binary Addition: %d + %d = %d\n", bin1, bin2, bin1 + bin2);
    printf("Octal Addition: %d + %d = %d\n", oct1, oct2, oct1 + oct2);
    printf("Hexadecimal Addition: %d + %d = %d\n", hex1, hex2, hex1 + hex2);

    // 其它运算示例
    printf("Binary Multiplication: %d * %d = %d\n", bin1, bin2, bin1 * bin2);
    printf("Octal Subtraction: %d - %d = %d\n", oct1, oct2, oct1 - oct2);
    printf("Hexadecimal Division: %d / %d = %d\n", hex1, hex2, hex1 / hex2);

    return 0;
}

以上示例展示了如何在C语言中进行不同进制数的基本运算。不同进制之间的转换和运算，使得数据处理具有更多的灵活性。同时，可以参考 C语言基本数据类型及进制转换 进一步了解数据类型的细节和进制的运用。

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香雪螺
11月14日

讲解中关于二进制数的表示不太准确，C标准库暂不支持直接用0b表示二进制数，需要自定义转换函数。

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自欺： @香雪螺

在讨论二进制数时，确实值得注意的是C语言标准并不直接支持以0b前缀表示二进制数，而是需要使用其他方式进行转换。以下是一个自定义函数的示例，它可以将二进制字符串转换为对应的整数：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>

int binaryToDecimal(const char *binaryStr) {
    int decimalValue = 0;
    int length = strlen(binaryStr);

    for (int i = 0; i < length; i++) {
        if (binaryStr[length - i - 1] == '1') {
            decimalValue += pow(2, i);
        }
    }

    return decimalValue;
}

int main() {
    const char *binary = "1101"; // 二进制数
    int decimal = binaryToDecimal(binary);
    printf("Binary: %s => Decimal: %d\n", binary, decimal);
    return 0;
}

这个例子通过循环遍历从右往左的每一位，利用pow函数计算二进制位对应的十进制值累加，从而实现二进制到十进制的转换。可以根据具体需要扩展该函数以支持错误处理或者更复杂的输入。

关于二进制表示的讨论，可以参考C语言标准库的文档和一些编程书籍，例如《C程序设计语言》，帮助提升对此问题的理解。这样的方法可以更好地适应C语言的语法规范和功能，也方便了对二进制和其他进制的处理。

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优雅人
11月19日

可以添加一些实际应用场景，如如何在嵌入式系统中使用这些进制数来优化性能和内存使用。

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静待死亡： @优雅人

在讨论C语言中的不同进制数时，确实值得深入探讨它们在嵌入式系统中的实际应用场景。利用二进制、八进制和十六进制可以显著优化性能和内存使用，特别是在处理硬件寄存器和位操作时。

例如，在某些单片机中，硬件寄存器的状态常常以位域的形式表示。使用二进制表示法可以更直观地对某些特定位进行设置和清零。例如，假设我们需要控制一个LED灯的开关状态和亮度：

#define LED_CONTROL_REG *((volatile uint8_t *)0x1000)
#define LED_ON 0b00000001 // LED开
#define LED_OFF 0b00000000 // LED关
#define LED_BRIGHTNESS_MASK 0b00001111 // 亮度掩码

void set_led_brightness(uint8_t brightness) {
    LED_CONTROL_REG &= ~LED_BRIGHTNESS_MASK; // 清除原有亮度
    LED_CONTROL_REG |= (brightness & LED_BRIGHTNESS_MASK); // 设置新亮度
}

在这个例子中，通过使用二进制字面量，可以直观地操作特定的位，提供简洁且高效的寄存器控制方式。使用十六进制同样可以在处理内存地址时简化表示，便于读取和维护代码。

如果想深入理解这些进制在嵌入式系统中的重要性，可以参考 Embedded.com 上的相关资源，其中讨论了大量不同场景下的优化策略和练习实例。这种对实际场景的探讨，能够更好地帮助理解进制数在编程中的应用价值。

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夏时
11月25日

对于初学者来说，理解C语言中的不同进制表示是很重要的基础知识。

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独殇冷月： @夏时

理解C语言中的不同进制表示确实是编程的关键。比如，可以通过下面的代码示例来演示如何在C语言中使用二进制、八进制和十六进制表示数字：

#include <stdio.h>

int main() {
    int decimal = 42; // 十进制
    int octal = 052;  // 八进制，前缀0表示八进制
    int hex = 0x2A;   // 十六进制，前缀0x表示十六进制
    int binary = 0b101010; // 二进制（需在C11及更高版本中使用）

    printf("Decimal: %d\n", decimal);
    printf("Octal: %o\n", octal);
    printf("Hexadecimal: %X\n", hex);
    printf("Binary: %d\n", binary);

    return 0;
}

编写和运行上述代码后，可以看到不同进制数的输出效果。理解这些数的表示在处理底层操作时尤为重要，特别是在与位运算、存储地址或其他系统编程相关的场景中。此外，可能会在实际应用中遇到需要转换不同进制的情况，比如在一些网络协议或设备驱动开发中。

为了进一步加深理解，可以参考一些在线教程或者文档，例如 GeeksforGeeks ，上面有关于各种进制的详细解释和示例代码，帮助新手更好地掌握这一基础知识。

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萤芳
12月04日

请作者验证二进制表示的合法性，传统C语言中不存在0b的写法，若需使用需借助位移运算或自定义函数。

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邪魅： @萤芳

对于二进制数的表示，确实在传统C语言中常见的方式并不直接支持0b前缀。为了便于处理二进制数，可以使用位移运算或者自定义函数来实现。例如，可以通过位移运算来构造一个二进制数：

#include <stdio.h>

int main() {
    int binaryValue = (1 << 3) | (1 << 1) | 1; // 二进制1011对应的十进制值
    printf("Binary value in decimal: %d\n", binaryValue); // 输出 11
    return 0;
}

此外，定义一个简单的函数也能帮助将二进制字符串转换为整数：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>

int binaryToDecimal(const char* binary) {
    int decimal = 0;
    int length = strlen(binary);
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        if (binary[length - 1 - i] == '1') {
            decimal += (1 << i);
        }
    }
    return decimal;
}

int main() {
    const char* binaryStr = "1011"; // 二进制字符串
    int decimalValue = binaryToDecimal(binaryStr);
    printf("Binary value %s in decimal: %d\n", binaryStr, decimalValue); // 输出 11
    return 0;
}

若想了解更多关于C语言数据类型的细节以及不同进制数的转换，可以参考 C Programming - Binary Conversion 这个链接。希望这些示例能为处理二进制数提供一些帮助。

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摇曳
12月11日

最好能对不同进制数在不同操作系统中的应用做个对比分析，以增加实用性。

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徒孤寂： @摇曳

对于不同进制数在操作系统中的应用，这确实是一个很有趣的视角。在编程中，不同的数制在特定场景下有其独特的作用。例如，在C语言中，二进制通常用于底层编程和操作系统开发，八进制有时用于文件权限的设置，而十六进制常见于内存地址表示和调试工具。

可以考虑以下代码示例，以展示如何在C语言中转换各进制：

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 255;

    // 二进制表示（C语言没有直接支持二进制输出，需手动转换）
    printf("十进制 %d 的二进制表示为: ", num);
    for(int i = 7; i >= 0; i--) {
        printf("%d", (num >> i) & 1);
    }
    printf("\n");

    // 八进制输出
    printf("十进制 %d 的八进制表示为: %o\n", num, num);

    // 十六进制输出
    printf("十进制 %d 的十六进制表示为: %X\n", num, num);

    return 0;
}

在Unix/Linux环境中，八进制的应用体现在文件权限控制，比如通过chmod命令设置文件的读写执行权限，例如chmod 755 file。而在Windows环境中，十六进制常用于查看和修改注册表或内存的工具。

为了深入理解这些数制在不同操作系统中的使用，建议参考以下资料：The basics of number systems。有时，实践中的应用和转换会让我们更加清晰地理解这些概念。

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牵魂灬
12月17日

对于不熟悉进制转换的人，strtol函数是一个很好的工具，可以考虑补充进来。

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低眉信手： @牵魂灬

在处理二进制、八进制和十六进制数的转换时，除了提到的 strtol 函数外，使用 printf 和 scanf 也是非常有效的方法。例如， printf 可以用来格式化输出不同进制的数。

下面是一个简单的示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int num = 255;

    printf("十进制: %d\n", num);
    printf("二进制: ");
    for (int i = 7; i >= 0; i--) {
        printf("%d", (num >> i) & 1);
    }
    printf("\n八进制: %o\n", num);
    printf("十六进制: %X\n", num);

    return 0;
}

此代码演示了如何将一个十进制数（255）转换并输出到二进制、八进制和十六进制。对于学习进制转换的过程，这样的示例极具指导性。

另外，如果希望深入了解 strtol 函数的用法，可以访问 C标准库中的strtol函数 来获取更多的示例和细节。掌握这些工具，确实能够帮助理解进制转换的基本逻辑。

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