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C ++ 整数转二进制：实现方法及代码示例

2023-06-26 15:53:43 深夜i -- --

C++ 整数二进制实现方法代码示例

C++作为一门强大的编程语言，提供了丰富的函数和语法特性，让我们可以方便地对数据进行处理和转换。其中，整数转二进制是一个常见的需求，本文将介绍C++的实现方法以及代码示例。

实现方法

C++整数转二进制的实现方法是通过对整数进行位运算来完成的。具体来说，我们可以使用位移运算符和按位与运算符来进行转换。

- 位移运算符

位移运算符用于对数值进行二进制位移操作。在C++中，左移运算符（<<）用于将一个数的二进制表示向左移动指定的位数，右侧空出的位将被填充为0。在这种情况下，左移后的数相当于将原数乘以2的n次方（n为位移数）。例如，对于数值10（二进制为1010），执行左移一位操作后，得到的结果为20（二进制为10100）。

右移运算符（>>）用于将一个数的二进制表示向右移动指定的位数，左侧空出的位将被填充为0或1（取决于原数的符号位）。在这种情况下，右移后的数相当于将原数除以2的n次方（n为位移数）。例如，对于数值10（二进制为1010），执行右移一位操作后，得到的结果为5（二进制为101）。

- 按位与运算符

按位与运算符用于对两个数的二进制位进行比较，只有当两个对应位的值都为1时，结果才为1，否则结果为0。在C++中，按位与运算符用符号&表示。例如，对于数值10（二进制为1010）和数值3（二进制为0011），执行按位与运算后，得到的结果为2（二进制为0010）。

转换流程

了解了位移运算符和按位与运算符的用法后，我们就可以根据下面的流程来完成C++整数转二进制的实现：

1. 用一个int型变量存放要转换的整数。

2. 使用位移运算符左移1位，将1与原数的二进制对齐并赋值给一个int型变量mask。

3. 使用按位与运算符(&)对原数和mask进行按位与运算，得到一个int型变量bit，bit的值只有0和1两种情况。

4. 将bit的值转换成char类型并存放在一个长度为32的字符数组中。注意，转换的时候需要将'1'和'0'分别赋值给不同的数组元素。

5. 重复2~4步，直到原数的所有二进制位都被转换并存放在字符数组中。

代码示例

下面是C++实现整数转二进制的代码示例：


#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;
void int2bin(int num) {
  char bin[32];
  int mask = 1 << 31;
  for(int i = 0; i < 32; i++, num <<= 1) {
    int bit = (num & mask) ? 1 : 0;
    bin[i] = bit + '0';
  }
  bin[32] = '\0';
  cout << "The binary representation of " << num << " is: " << bin << endl;
}
int main() {
  int2bin(10);
  int2bin(-10);
  int2bin(INT_MAX);
  int2bin(INT_MIN);
  return 0;
}

以上代码使用了位移运算符和按位与运算符，将整数转换成了32位的二进制字符串，并输出到控制台。其中，我们还用到了C++标准库提供的bitset类，可以用来给定任意整数按位表示。

总结

通过上面的介绍，我们可以看出，C++提供了多种方法来实现整数转二进制的功能。除了上面提到的位运算方式，我们还可以使用递归、STL等方式来完成转换。在实际开发中，我们可以根据需求和个人习惯选择不同的实现方式来完成整数转二进制。

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