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这是将long转换为二进制(char*)表示的惯用C方式吗?

type-conversion binary c

ChristopheD · 技术社区 · 16 年前

我想问题就在标题里。

这是我提出的临时解决方案,但我想知道:

如果将二进制表示为char*有缺点。有没有更好的方法(考虑到我想要位移位的能力等…)
如果下面的代码中有明显的非惯用C(或其他错误)。

欢迎所有建议。。。

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

/* compile with 
    gcc -lm -std=c99 
*/

void binary_repr(unsigned long input) {
    int needed_digits = (int) (floor(log2(input)) + 1);
    char *ptr_binarray = malloc((needed_digits + 1) * sizeof (char));
    int idx = (needed_digits);

    if (ptr_binarray == NULL) {
            printf("Unable to allocate memory.");
        exit(1);
    } 
    else {
        do {
            idx--;
            if (input % 2 == 0) { 
                ptr_binarray[idx] = '0'; 
            } 
            else { 
                ptr_binarray[idx] = '1'; 
            }
            input = input / 2;

        } while (input > 0);

        ptr_binarray[needed_digits] = '\0';
        printf("%s\n", ptr_binarray);
        free(ptr_binarray);
        ptr_binarray = NULL;
    }
}

int main()
{
    binary_repr(8);
    binary_repr(14);
    binary_repr(4097);
    return 0;
}

8 回复 | 直到 16 年前

Steve Jessop 16 年前

在我看来,这个循环基本上是惯用的,只是我写的循环类似于:

char *writeptr = ptr_binarray + needed_digits;
*writeptr = 0;
do {
    --writeptr;
    *writeptr = (input % 2) + '0';
    input /= 2;
} while (input > 0);

对于这个特殊的情况,我不想麻烦你 malloc free 在相同的功能中。只需在堆栈上分配一个足够大的字符数组:

char binarray[sizeof(unsigned long)*CHAR_BIT + 1];

或者使用C99的可变长度阵列:

char binarray[needed_digits + 1];

此外,如果你只使用GCC,那么你可以考虑使用,而不是对数。 __builtin_clz 算计 needed_digits . 不过,这与惯用C无关,因为它是gcc方言。但即使没有它,您也不需要浮点数学来计算需要多少位数:

http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html#IntegerLogObvious

刚刚注意到该行中也有一个可能的错误-您的do/while循环巧妙地处理了以下情况: input 是0,但第一行没有,因为您无法获取0的日志。

有没有更好的方法(考虑到我想要位移位的能力等…)

不知道你在这里是什么意思。如果您想对值进行位移位之类的操作,那么不要将其转换为这样的字符串。把它当作一本书 long int ,然后在那里做你的工作。

其他小事情,因为你在征求一般意见。只要你有理由这么做,这些都不是我真正要批评的:

所需数字 ),只是噪音。
我总是会立即检查malloc(或任何其他返回错误值的函数)的返回值,而不是中间有一行代码。所以,移动 int idx = needed_digits 排到“做…”之前。。while'循环(因为您使用的是std=c99。如果是c89,那么您仍然可以这样做,除了我要推荐的…)。
我不会在有条件退出或返回后加上“else”。但是其他人也会像你一样,争论可能会变得很激烈。
就我个人而言,我不会乘 sizeof(char) 在malloc中,由于malloc分配的缓冲区大小定义为以字符为单位。但是其他人把它放在那里,所以每个malloc始终都有一个sizeof,所以我不能说我的方式是惯用的。只是更好;-)

对于最后三件事中的每一件,好的C编程实践不一定要像我这样做,而是要与您的同事/合作者商定一种编码风格。只要你们同意不争论,不“整理”彼此的代码,编码标准就可以是“随心所欲”。

Bastien Léonard 16 年前

不需要将数字转换为二进制表示;它们已经在内存中的二进制文件中表示。

#include <limits.h>
#include <stdio.h>

static void binary_repr(unsigned long input);

int main (void)
{
    binary_repr(0);
    binary_repr(1);
    binary_repr(16);

    return 0;
}

static void binary_repr(unsigned long input)
{
    unsigned int i;
    unsigned int nb_bits = sizeof(input) * CHAR_BIT;

    for (i = 0; i < nb_bits; ++i)
    {
        /* print the left-most bit */
        putchar((input & (1 << (nb_bits - 1))) == 0 ? '0' : '1');
        /* left-shift by onex */
        input <<= 1;
    }

    putchar('\n');
}

Matthew Iselin 16 年前

itoa(value, output_buffer, base);

有更好的办法吗 “,而不是问题的任何其他部分。

编辑:另外,您可能想看看流行的itoa实现,看看它们是如何在不需要数学函数的情况下实现多基转换的(来自-lm)。我知道我见过的很多itoa都非常小巧、优雅,而且仍然非常强大。

Community Mohan Dere 8 年前

Customizing printf

然后你可以做:

printf("Binary Representation:  %b\n", num);

这比在函数中调用printf()更灵活。

您仍然需要指定一个函数来进行转换;但是,您可以在整个代码中使用printf。

Bastien Lonard的答案有一个更惯用的函数来进行转换,使用按位and代替模2,用位移位代替除法,用三值运算符代替if else。

saxi 16 年前

好的,使用查找表的另一种可能的解决方案:

#include <stdio.h>

#undef BIGENDIAN

#ifdef BIGENDIAN
enum { TSIZE = sizeof(int), INIT = 0, END = TSIZE };
#define op(x) ++(x)
#define cond(x) ((x) < END)

#else
enum { TSIZE = sizeof(int), INIT = TSIZE - 1, END = -1 };
#define op(x) --(x)
#define cond(x) ((x) > END)

#endif

static char *binstr[] = {
  "0000", // 0x0
  "0001", // 0x1
  "0010", // 0x2
  "0011", // 0x3
  "0100", // 0x4
  "0101", // 0x5
  "0110", // 0x6
  "0111", // 0x7
  "1000", // 0x8
  "1001", // 0x9
  "1010", // 0xA
  "1011", // 0xB
  "1100", // 0xC
  "1101", // 0xD
  "1110", // 0xE
  "1111", // 0xF
};


int main(void)
{
  int num, i;
  unsigned char *hex;

  hex = ((unsigned char *) &num);
  while(fscanf(stdin, "%i", &num) != EOF)
  {
    for(i = INIT; cond(i); op(i))
      printf("%s%s", binstr[hex[i]>>4], binstr[hex[i]&0xF]);
    printf("\n");
  }

  return 0;
}

PD:我只检查小端的内存组织。

Matt Bridges 16 年前

您转换为(char*)是因为您希望能够进行位移位吗?如果是,您是否知道位移位运算符?

short int n = 1;  //0x0001
n = n << 1;       //shift bits 1 place to the left
                  //n is now 2; 0x0010

void printbitssimple(int n) {
    unsigned int i;
    i = 1<<(sizeof(n) * 8 - 1);

    while (i > 0) {
        if (n & i)
            printf("1");
        else
            printf("0");
        i >>= 1;
    }
}

Emil H 16 年前

还有另一种选择。这只是循环从最高有效位到最低有效位的所有位,并检查它们是否已设置。

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

    putchar('\n');
}

这没有做任何其他人没有提出过的事情。对我来说,这只是一种更容易记住的方法。

Norman Ramsey 16 年前

我们把最重要的数字放在第一位,这是阿拉伯语符号的一大悲剧。当我们从最低有效数字开始时,几乎所有的计算都更容易:

void fprint_binary(FILE *fp, unsigned long n) {
  char digits[8*sizeof(n)+1];
  char *p = digits+sizeof(digits)-1;
  *p = '\0';
  unsigned long mask;
  for (mask = 1; mask; mask <<= 1)
    *--p = mask & n ? '1' : '0';
  while (*p == '0')
    p++;
  fprintf(fp, "%s", *p ? p : "0");
}

如果你曾经为图灵机编写过代码(学生练习,不实用),那么关于表示的注释就会加倍。