将二进制数转换为十进制数的快速方法

Question

我必须尽快将二进制数（如unsigned int bin_number = 10101010转换为十进制表示（即170 ）？ 什么是最好的算法？

Answer 1

使用模板可以在编译时解决此问题。

template<unsigned long num>
struct binary
{
    static unsigned const value =
        binary<num/10>::value << 1 | num % 10;
};

// Specialization for zero
template<>
struct binary<0>
{ static unsigned const value = 0; };

二进制模板再次使用较小的num实例化，直到num达到零并且特化用作终止条件。

示例： std::cout << binary<10101010>::value;

对于运行时问题：

unsigned binary_to_decimal(unsigned num)
{
    unsigned res = 0;

    for(int i = 0; num > 0; ++i)
    {
        if((num % 10) == 1)
            res += (1 << i);

        num /= 10;
    }

    return res;
}

Answer 2

好吧，如果这个“数字”实际上是从一些来源（从文件或用户读取）获得的字符串，你转换成一个数字（认为它更适合实际数字），这很可能，你可以使用std::bitset进行转换：

#include <bitset>

unsigned int number = std::bitset<32>("10101010").to_ulong();

（当然这里的32是实现定义的，可能更适合写为std::numeric_limits<unsigned int>::digits 。）

但如果它真的是一个（整数变量）在（非常）第一位你可以做：

#include <string>

unsigned int number = std::bitset<32>(std::to_string(bin_number)).to_ulong();

（使用C ++ 11的to_string ）但这可能不再是最有效的方式，因为其他人已经提出了基于数字的更有效的算法。 但正如所说，我怀疑你真的把这个数字作为一个实际的整数变量放在第一位，而是从一些文本文件或用户那里读取它。

Answer 3

实际上，如果您编写unsigned int bin_number = 10101010 ，编译器会将其解释为十进制数。

如果要在源代码中编写二进制文字，则应使用BOOST_BINARY 。 然后，你只需要使用cout打印它，十进制是默认值...

unsigned int i = BOOST_BINARY(10101010);
std::cout << i; // This prints 170

Answer 4

从C ++ 11开始（即使C ++ 11在这方面比C ++ 14更受限制），函数可以是constexpr因此避免template具有编译时间值的必要性。

这里有兼容的C ++ 14版本：

constexpr unsigned binary_to_decimal(unsigned num)
{
    unsigned res = 0;

    while (num)
    {
        res = 10 * res + num % 10;
        num /= 10;
    }
    return res;
}

对于文字，你甚至可以使用二进制文字，因为C ++ 14：

0b1010'1010 // or 0b10101010 without separator

Answer 5

如果你知道你正在处理的二进制数字的数量并且它总是固定的，并且二进制数在运行时以字符串形式出现（就像从文件或stdin中读取的那样）（即编译时转换不可能），那么你可以采用这种方法：

int to_binary( const char* c )
{
    return ( ( c[0] & 1 ) ? 0x80 : 0x00 ) |
           ( ( c[1] & 1 ) ? 0x40 : 0x00 ) |
           ( ( c[2] & 1 ) ? 0x20 : 0x00 ) |
           ( ( c[3] & 1 ) ? 0x10 : 0x00 ) |
           ( ( c[4] & 1 ) ? 0x08 : 0x00 ) |
           ( ( c[5] & 1 ) ? 0x04 : 0x00 ) |
           ( ( c[6] & 1 ) ? 0x02 : 0x00 ) |
           ( ( c[7] & 1 ) ? 0x01 : 0x00 );
}

这假设一个固定的八位二进制数。 像这样叫：

std::cout << to_binary("10101010") << std::endl;

如果您有一个16位数字，您仍然可以使用它：

const char* bin_number = "1010101010101010";

// Deal with 16 bits
std::cout << ( to_binary( bin_number ) << 8 | to_binary( bin_number + 8 ) ) << std::endl;

请注意，这里显然没有边界检查，我依赖的事实是'1'的LSB始终为1而'0'始终为0（因此不能验证它实际上是二进制输入。）

当然，它非常具体而且不够灵活，但是它完成了工作，我不确定你会得到更快的速度。