私はオペレーティングシステムに関する大学のコースを受けていて、2進数から16進数、10進数から16進数などへの変換方法を学んでいます。 + 1)。
私たちは紙の上でやるべきいくつかの演習を持っています、そして私は私の仕事を教師に提出する前に私の答えを確かめることができたいです。私は最初のいくつかの演習のためにC++プログラムを書きましたが、今私は次の問題で私の答えを確かめることができる方法に関して立ち往生しています:
char a, b;
short c;
a = -58;
c = -315;
b = a >> 3;
そして、バイナリ表現を表示する必要がありますメモリ内a
、b
、およびc
。
私は紙の上でそれをしました、そしてそれは私に次の結果を与えます(2の補数の後の数の記憶の中のすべての2進表現):
a = 00111010(これはcharなので、1バイト)
b = 00001000(charなので1バイト)
c = 11111110 11000101(これは短いので、2バイトです)
私の答えを確認する方法はありますか? C++で数値のメモリ内にバイナリ表現を表示する標準的な方法はありますか、それとも、各ステップを自分でコーディングする必要がありますか(2の補数を計算してからバイナリに変換する)。私は後者にはそれほど時間がかからないだろうことを知っていますが、そうするための標準的な方法があるかどうか私は興味があります。
最も簡単な方法は、おそらく値を表す std::bitset
を作成し、それをcout
にストリーミングすることです。
#include <bitset>
...
char a = -58;
std::bitset<8> x(a);
std::cout << x << '\n';
short c = -315;
std::bitset<16> y(c);
std::cout << y << '\n';
std::bitset
へのオンザフライ変換を使用してください。一時変数、ループ、関数、マクロはありません。
#include <iostream>
#include <bitset>
int main() {
int a = -58, b = a>>3, c = -315;
std::cout << "a = " << std::bitset<8>(a) << std::endl;
std::cout << "b = " << std::bitset<8>(b) << std::endl;
std::cout << "c = " << std::bitset<16>(c) << std::endl;
}
プリント:
a = 11000110
b = 11111000
c = 1111111011000101
整数ではなく、オブジェクトのビット表現を表示したい場合は、最初にchar配列として再解釈することを忘れないでください。次に、その配列の内容を16進数として、またはバイナリとして(bitsetを介して)印刷できます。
#include <iostream>
#include <bitset>
#include <climits>
template<typename T>
void show_binrep(const T& a)
{
const char* beg = reinterpret_cast<const char*>(&a);
const char* end = beg + sizeof(a);
while(beg != end)
std::cout << std::bitset<CHAR_BIT>(*beg++) << ' ';
std::cout << '\n';
}
int main()
{
char a, b;
short c;
a = -58;
c = -315;
b = a >> 3;
show_binrep(a);
show_binrep(b);
show_binrep(c);
float f = 3.14;
show_binrep(f);
}
ほとんどの一般的なシステムはリトルエンディアンであるため、show_binrep(c)
の出力はnot 1111111 011000101となります。これは、メモリへの格納方法ではないためです。バイナリで値表現を探しているなら、単純なcout << bitset<16>(c)
がうまくいきます。
C++にメモリ内のバイナリ表現を数値で表示する標準的な方法はありますか[...]。
いいえ。std::bin
やstd::hex
のようなstd::dec
はありませんが、自分で数値バイナリを出力するのは難しくありません。
左端のビットを他のすべての部分をマスクして左シフトして出力し、それをすべてのビットについて繰り返します。
(型のビット数はsizeof(T) * CHAR_BIT
です。)
すでに投稿されているものと似ていますが、ビットシフトとマスクを使用してビットを取得します。テンプレートであるため、あらゆるタイプに使用可能1バイトのビット数を取得する標準的な方法があるかどうかだけわからないので、ここでは8を使用しました).
#include<iostream>
#include <climits>
template<typename T>
void printBin(const T& t){
size_t nBytes=sizeof(T);
char* rawPtr((char*)(&t));
for(size_t byte=0; byte<nBytes; byte++){
for(size_t bit=0; bit<CHAR_BIT; bit++){
std::cout<<(((rawPtr[byte])>>bit)&1);
}
}
std::cout<<std::endl;
};
int main(void){
for(int i=0; i<50; i++){
std::cout<<i<<": ";
printBin(i);
}
}
再利用可能な機能:
template<typename T>
static std::string toBinaryString(const T& x)
{
std::stringstream ss;
ss << std::bitset<sizeof(T) * 8>(x);
return ss.str();
}
使用法
int main(){
uint16_t x=8;
std::cout << toBinaryString(x);
}
これはあらゆる種類の整数で機能します。
#include <iostream>
#include <cmath> // in order to use pow() function
using namespace std;
string show_binary(unsigned int u, int num_of_bits);
int main()
{
cout << show_binary(128, 8) << endl; // should print 10000000
cout << show_binary(128, 5) << endl; // should print 00000
cout << show_binary(128, 10) << endl; // should print 0010000000
return 0;
}
string show_binary(unsigned int u, int num_of_bits)
{
string a = "";
int t = pow(2, num_of_bits); // t is the max number that can be represented
for(t; t>0; t = t/2) // t iterates through powers of 2
if(u >= t){ // check if u can be represented by current value of t
u -= t;
a += "1"; // if so, add a 1
}
else {
a += "0"; // if not, add a 0
}
return a ; // returns string
}
古いC++バージョンを使用すると、このスニペットを使用できます。
template<typename T>
string toBinary(const T& t)
{
string s = "";
int n = sizeof(T)*8;
for(int i=n; i>=0; i--)
{
s += (t & (1 << i))?"1":"0";
}
return s;
}
int main()
{
char a, b;
short c;
a = -58;
c = -315;
b = a >> 3;
cout << "a = " << a << " => " << toBinary(a) << endl;
cout << "b = " << b << " => " << toBinary(b) << endl;
cout << "c = " << c << " => " << toBinary(c) << endl;
}
a = ã => 111000110
b = ° => 111111000
c = -315 => 11111111011000101