C++入门题_十进制转二进制

VisualStudio2022使用C++，进行十进制到二进制的转换，常见的实现方式

1. 使用C++20 std::format

需要将VisualStudio默认的标准修改为C++20
菜单“项目”-“项目属性”，打开如下对话框

代码中加入头文件

#include<iostream>
#include<format>
#include<string>
using namespace std;

int main()
{
	int decimalVal = 68;

	//使用format进行十进制转二进制
	string bStr = format("{:b}", decimalVal);//无前缀
	string bStrPre = format("{:#b}", decimalVal);//0b前缀
	cout << "Decimal: " << decimalVal << endl;
	cout << "Binary: " << bStr << endl;
	cout << "Binary with prefix: " << bStrPre << endl;

	return 0;
}

输出结果为
Decimal: 68
Binary: 1000100
Binary with prefix: 0b1000100

2. 使用 std::bitset 类

bitset是C++标准库中的一个模板类，处理二进制位

#include<iostream>
#include<bitset>
using namespace std;
int main()
{
	int decimalVal = 68;
	//用bitset转换为二进制，8位长度
	bitset<8> binaryVal(decimalVal);

	cout << "Decimal:\t" << decimalVal << endl;
	cout << "Binary:\t" << binaryVal << endl;
	return 0;
}

适用于固定位数，会自动补零
但是如果想输出结果是不定长度的，可以前按照一个较大的固定位数转换，然后将其转为字符串，再去掉高位不必要的零。

3. 手动实现十进制到二进制的转换

提取每一位并构造一个二进制字符串，有助于学习和理解基本的进制转换，函数也可以写成递归形式

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

string decimalToBinary(int decimalVal)
{
	string binaryVal = "";//初始化二进制位串为空
	while (decimalVal > 0)
	{
		binaryVal = to_string(decimalVal % 2) + binaryVal;//将余数拼接到二进制位串的左侧
		decimalVal /= 2;
	}
	return binaryVal;
}
void decimalToBinaryRec(int decimalVal)
{
	if(decimalVal > 1)
	{
		decimalToBinaryRec(decimalVal / 2); //递归处理
	}
	cout << (decimalVal % 2); //输出余数，即二进制位，递归结束后倒序输出
	                          
}
int main()
{
	int dVal = 68;
	cout << "Decimal: " << dVal << endl;
	cout << "Binary: ";
	decimalToBinaryRec(dVal);
	cout << endl;

	return 0;
}

输出
Decimal: 68
Binary: 1000100

反过来，手动二进制到十进制

遍历二进制字符串，从最低位到最高位，依次乘以 2 的对应次方，然后累加到 decimalValue 中

#include<iostream>
#include<string>
#include<cmath>
using namespace std;

int binaryToDecimal(const string& binaryStr)
{
	int decimalVal = 0;
	int length = binaryStr.length();
	int i;

	//从右到左遍历二进制字符串
	for (i = 0; i < length; i++)
	{
		if (binaryStr[length - 1 - i] == '1')
		{
			decimalVal += pow(2, i);//每一位的权重为2的i次方
		}
	}

	return decimalVal;
}
int main()
{
	string bStr = "10001010";//二进制字符串
	int dVal;
	dVal = binaryToDecimal(bStr);
	cout << "Decimal: " << dVal << endl;
	return 0;
}

如果二进制已经以整数的形式存在，可以直接将其转换为十进制数显示

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int binaryVal = 0b10001010; // 二进制字面量，直接赋给整型变量
	                            // 默认十进制输出
	cout << "Decimal: " << binaryVal << endl;
	return 0;
}