大家好啊,今天为大家带来的是自己实现的用C++编写的简单进制转换器,用于10进制数和8进制数,16进制数,2进制数的相互转换.

      首先,说明一下什么是进制.n进制就是一种用来表示数值的方法,n进制,顾名思义,逢n进1.我们日常生活中使用的基本都是10进制数,逢10进1;现代计算机处理器所能处理的只能是2进制数,虽然好像前苏联曾经尝试研制10进制计算机,最后当然无疾而终.

      计算机使用2进制的原因是它实现简单,仅有0和1两个码元,又和自然世界某些事物的两种状态相对应(比如开关的开和断开,电平的高和低等).在我们记录和汇编语言的编写中,常常使用16进制数,便于书写,因为一个16进制数对应4个2进制数.一个8进制数对应3个2进制数,而一个10进制数对应4个2进制数,存在6个冗余码.在高级程序设计语言中,2进制,8进制,16进制分别用0b,0,0x作为前缀表示,如0xB2代表10进制数178.在汇编语言中,用B,O,H作为作为后缀表示,如30H代表十进制数48,同时也是字符'0'的ASCII码.

      实现该小程序的关键是数制转换算法.无符号整数从任意进制到10进制,按权展开即可;从十进制到任意进制,采用短除法取余数直至商为零.

短除法示例,十进制数53对应二进制数0b110101

     下面进入正题,整个工程由自定义头文件convertfuncs.h和源程序文件main.cpp构成,代码如下:

    convertfuncs.h:

 1 #ifndef CONVERTFUNCS_H_INCLUDED 2 #define CONVERTFUNCS_H_INCLUDED                      //包含警戒 3  4 #include<iostream> 5  6 using namespace std; 7  8 const unsigned limit = (unsigned)(sizeof(unsigned)*8*0.3+1);  //限定可处理的10进制数最多位数,由机器实现决定 9 10 string deciToHex(unsigned deci) {                              //10进制转16进制函数11 12     string hexStr(0.75*limit, ' ');     //目标字符串预留出一定空间,16进制数位数为对应10进制数的3/4,调用string类的构造函数13     int Value=0;                                         //Value保存每次短除法的余数14     int i = 0;15 16     if( deci < 10)                                       //待转换数小于10时,16和10进制表示方法相同17         return string(1,(char)deci);18 19    for(; deci != 0; ++i, deci /= 16) {           //短除法循环20         Value = deci%16;21         switch(Value) {                               //多分支选择表示10~15的字母22            case 10 :hexStr.at(i) = 'A'; break;23            case 11 :hexStr.at(i) = 'B'; break;24            case 12 :hexStr.at(i) = 'C'; break;25            case 13 :hexStr.at(i) = 'D'; break;26            case 14 :hexStr.at(i) = 'E'; break;27            case 15 :hexStr.at(i) = 'F'; break;28            default :hexStr.at(i) =  Value+'0';       //用数字表示的要将数字转化为对应的字符29        }30     }31     hexStr=hexStr.substr(0, i);                        //取有字符的字串32 33     reverse(hexStr.begin(), hexStr.end());       //使用迭代器反转字符串,因为写入的高低位颠倒34 35     return hexStr;                                          //返回对应的16进制数字符串36 }37 38 string deciToOct(unsigned deci) {                              //10进制转8进制函数,结构类似于上39 40     string hexStr(limit, ' ');41     int Value=0;42     int i = 0;43 44     if( deci < 8)45         return string(1,(char)deci);46 47    for(; deci != 0; ++i, deci /= 8) {48         Value = deci%8;49        hexStr.at(i) =  Value+'0';50     }51 52     hexStr=hexStr.substr(0, i);53 54     reverse(hexStr.begin(), hexStr.end());55 56     return hexStr;57 }58 59 string deciToBin(unsigned deci) {                              //10进制转2进制函数,结构类似于上60 61     string hexStr(3*limit, ' ' );62     int Value=0;63     int i = 0;64 65     for(; deci != 0; ++i, deci /= 2) {66         Value = deci%2;67        hexStr.at(i) =  Value+'0';68     }69 70     hexStr=hexStr.substr(0, i);71 72     reverse(hexStr.begin(), hexStr.end());73 74     return hexStr;75 }76 77 long anyToDeci(string any, unsigned scale){             //按权展开函数78 79      long sum = 0;                                                     //sum为累加和80      int n = any.length();                                            //使用string类的方法获得字符串长度81 82     for(int i = 0; i < n; i++)83         if(any.at(i) >= '0' && any.at(i) <= '9')84             sum += (any.at(i) - '0')* pow(scale, n-1-i);         //按权展开的幂乘和累加85         else  if(any.at(i) >= 'a' && any.at(i) <= 'f')           //对16进制用字母表示的数的处理86                     sum +=  (any.at(i) - 'a'+10)* pow(scale, n-1-i);87                 else88                     sum +=  (any.at(i) - 'A'+10)* pow(scale, n-1-i);89       return sum;90 }91 92 #endif // CONVERTFUNCS_H_INCLUDED

limit是输入的十进制数最多位数.若sizeof(unsigned)在某机器上为4,即无符号整数占用4Byte,也即32位,最大数为2³²,根据2¹⁰≈10³,有2²⁰≈10⁶  ,2³⁰≈10⁹,因此2³²至少用10位10进制数表示,因此输入的十进制数最多10位.

main.cpp:

 1 #include<iostream> 2 #include<algorithm>                    //reverse函数声明在次头文件中 3 #include"convertfuncs.h"             //自定义头文件 4  5 using namespace std; 6  7 int main(){ 8  9      system("color 3F");                   //设置控制台窗口背景色和前景色10 11      int k = 0;12      unsigned deci = 0;                  //输入的10进制数13      extern string deciToHex(unsigned);14      extern string deciToOct(unsigned);15      extern string deciToBin(unsigned);16      extern long anyToDeci(string, unsigned);       //函数原型17      string any = "";                         //预留的空字符串18      unsigned scale=0;                    //进制标识19 20     cout<<"无符号整数数制转换器"<<endl;21     cout<<"By Alexios Yan"<<endl;22     cout<<endl;23 24      while(true){                                                  //无限循环功能菜单25     cin.sync();                                              //清空输入缓冲区26     cout<<"按任意键继续"<<endl;27     cin.get();28      system("cls");                                        //清屏29      cout<<"功能列表:"<<endl;30      cout<<"0. 退出"<<endl;31      cout<<"1. 10进制到16进制"<<endl;32      cout<<"2. 10进制到8进制"<<endl;33      cout<<"3. 10进制到2进制"<<endl;34      cout<<"4. 2或8或16进制到10进制"<<endl;35      cout<<endl;36      cout<<"请选择:"<<endl;37      cin>>k;38 39      switch(k){                                       //根据选择调用不同函数40      case 0 : exit(0);41                   break;42      case 1 : cout<<"请输入需要转换的10进制数(不多于"<<limit-1<<"位):"<<endl;43                   cin>>deci;44                   cout<<"对应的16进制数是0x"<<deciToHex(deci)<<endl;45                   cout<<endl;46                   break;47      case 2 : cout<<"请输入需要转换的10进制数(不多于"<<limit-1<<"位):"<<endl;48                   cin>>deci;49                   cout<<"对应的8进制数是0"<<deciToOct(deci)<<endl;50                   cout<<endl;51                   break;52      case 3 : cout<<"请输入需要转换的10进制数(不多于"<<limit-1<<"位):"<<endl;53                   cin>>deci;54                   cout<<"对应的2进制数是0b"<<deciToBin(deci)<<endl;55                   cout<<endl;56                   break;57      case 4 : cout<<"请输入需要转换到10进制的数:"<<endl;58                  cin>>any;59                  cout<<"请输入该数的进制:"<<endl;60                  cin>>scale;61                  cout<<"结果是"<<anyToDeci(any, scale)<<endl;62                  cout<<endl;63                  break;64      default : cout<<"选择错误,请重新选择"<<endl;65                    cout<<endl;66                    break;67         }68      }69      return 0;70 }

本工程在GCC编译器下编译通过,成功运行.在GCC编译器在,不允许在switch语块中定义变量.

运行截图: