將二進制數轉換為十進制數的快速方法

Question

我必須盡快將二進制數（如unsigned int bin_number = 10101010轉換為十進制表示（即170 ）？ 什么是最好的算法？

Answer 1

使用模板可以在編譯時解決此問題。

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; };

二進制模板再次使用較小的num實例化，直到num達到零並且特化用作終止條件。

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

對於運行時問題：

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，如果這個“數字”實際上是從一些來源（從文件或用戶讀取）獲得的字符串，你轉換成一個數字（認為它更適合實際數字），這很可能，你可以使用std::bitset進行轉換：

#include <bitset>

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

（當然這里的32是實現定義的，可能更適合寫為std::numeric_limits<unsigned int>::digits 。）

但如果它真的是一個（整數變量）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 ）但這可能不再是最有效的方式，因為其他人已經提出了基於數字的更有效的算法。 但正如所說，我懷疑你真的把這個數字作為一個實際的整數變量放在第一位，而是從一些文本文件或用戶那里讀取它。

Answer 3

實際上，如果您編寫unsigned int bin_number = 10101010 ，編譯器會將其解釋為十進制數。

如果要在源代碼中編寫二進制文字，則應使用BOOST_BINARY 。 然后，你只需要使用cout打印它，十進制是默認值...

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

Answer 4

從C ++ 11開始（即使C ++ 11在這方面比C ++ 14更受限制），函數可以是constexpr因此避免template具有編譯時間值的必要性。

這里有兼容的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;
}

對於文字，你甚至可以使用二進制文字，因為C ++ 14：

0b1010'1010 // or 0b10101010 without separator

Answer 5

如果你知道你正在處理的二進制數字的數量並且它總是固定的，並且二進制數在運行時以字符串形式出現（就像從文件或stdin中讀取的那樣）（即編譯時轉換不可能），那么你可以采用這種方法：

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 );
}

這假設一個固定的八位二進制數。 像這樣叫：

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

如果您有一個16位數字，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;

請注意，這里顯然沒有邊界檢查，我依賴的事實是'1'的LSB始終為1而'0'始終為0（因此不能驗證它實際上是二進制輸入。）

當然，它非常具體而且不夠靈活，但是它完成了工作，我不確定你會得到更快的速度。