C语言：进制转换

C羊驼

于 2025-06-27 06:30:00 发布

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文章标签： c语言开发语言

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一、基本概念

1. 常见进制系统

十进制(Decimal): 基数为10，使用数字0-9
二进制(Binary): 基数为2，使用数字0-1
八进制(Octal): 基数为8，使用数字0-7
十六进制(Hexadecimal): 基数为16，使用数字0-9和字母A-F

2. 进制表示方法

在C语言中，不同进制的表示方法：

十进制: 直接写数字，如123
八进制: 数字前加0，如0123表示八进制的123
十六进制: 数字前加0x或0X，如0x1A3

二、进制转换方法

1. 其他进制转十进制

按权展开法：

十进制数 = dₙ×baseⁿ + dₙ₋₁×baseⁿ⁻¹ + ... + d₁×base¹ + d₀×base⁰

2. 十进制转其他进制

短除法：不断用目标基数除十进制数，记录余数，直到商为0，然后倒序排列余数。

3. 二进制与八进制/十六进制互转

二进制转八进制：每3位二进制对应1位八进制
二进制转十六进制：每4位二进制对应1位十六进制
反向转换同样适用

三、C语言中的进制转换函数

1. 输入输出函数

// 输入
scanf("%d", &num);    // 十进制输入
scanf("%o", &num);    // 八进制输入
scanf("%x", &num);    // 十六进制输入

// 输出
printf("%d", num);    // 十进制输出
printf("%o", num);    // 八进制输出(无前缀)
printf("%#o", num);   // 八进制输出(带0前缀)
printf("%x", num);    // 十六进制输出(小写，无前缀)
printf("%#x", num);   // 十六进制输出(小写，带0x前缀)
printf("%X", num);    // 十六进制输出(大写，无前缀)
printf("%#X", num);   // 十六进制输出(大写，带0X前缀)

2. 转换函数

#include <stdlib.h>

// 字符串转整数
long int strtol(const char *str, char **endptr, int base);
// 示例：将十六进制字符串"1A"转为十进制数
char str[] = "1A";
char *end;
long num = strtol(str, &end, 16);  // num = 26

// 整数转字符串
char* itoa(int value, char *str, int base);  // 非标准函数，部分编译器支持

四、手动实现进制转换

1. 十进制转其他进制

void decimalToBase(int num, int base) {
    char digits[] = "0123456789ABCDEF";
    char result[32];
    int index = 0;
    
    if(num == 0) {
        printf("0");
        return;
    }
    
    while(num > 0) {
        result[index++] = digits[num % base];
        num /= base;
    }
    
    // 倒序输出
    for(int i = index-1; i >= 0; i--) {
        printf("%c", result[i]);
    }
}

2. 其他进制转十进制

int baseToDecimal(char *str, int base) {
    int len = strlen(str);
    int num = 0;
    
    for(int i = 0; i < len; i++) {
        char c = str[i];
        int digit;
        
        if(c >= '0' && c <= '9') {
            digit = c - '0';
        } else if(c >= 'A' && c <= 'F') {
            digit = 10 + (c - 'A');
        } else if(c >= 'a' && c <= 'f') {
            digit = 10 + (c - 'a');
        } else {
            return -1; // 非法字符
        }
        
        if(digit >= base) {
            return -1; // 数字超过基数范围
        }
        
        num = num * base + digit;
    }
    
    return num;
}

五、位操作与进制转换

二进制与其他进制的转换可以使用位操作提高效率：

// 十进制转二进制(输出形式)
void printBinary(unsigned int num) {
    for(int i = 31; i >= 0; i--) {
        printf("%d", (num >> i) & 1);
        if(i % 4 == 0) printf(" "); // 每4位加空格
    }
}