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文章导读

C++进制转换工具 数值计算与格式化输出


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作者 2025年8月25日 14

C++通过iostream和iomanip支持十进制、八进制、十六进制的格式化输出,结合std::bitset实现二进制转换,使用to_base函数可扩展至任意进制,辅以setfill、setw等控制输出格式,灵活处理数值转换与显示。

C++进制转换工具 数值计算与格式化输出

在C++中实现进制转换和数值的格式化输出,是编程中常见的需求,尤其在嵌入式开发、算法题或数据处理场景中非常实用。C++标准库提供了多种方式来完成十进制与其他进制(如二进制、八进制、十六进制)之间的转换,并支持灵活的输出格式控制。

支持的进制与基本转换方法

C++原生支持以下几种进制的输入输出:

  • 十进制(decimal):默认格式
  • 八进制(octal):以std::oct设置
  • 十六进制(hexadecimal):以std::hex设置

对于二进制,标准库不直接支持输入输出,但可通过std::bitset或手动实现转换。

示例:使用iostream进行格式化输出

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#include <iostream> #include <iomanip>  int main() {     int num = 255;     std::cout << "Decimal: " << std::dec << num << 'n';     std::cout << "Octal: " << std::oct << num << 'n';     std::cout << "Hex: " << std::hex << std::uppercase << num << 'n';     return 0; } 

输出:

Decimal: 255 Octal: 377 Hex: FF 

二进制转换与输出

C++标准库未提供直接输出二进制的流操作符,但可借助std::bitset实现:

#include <iostream> #include <bitset>  int main() {     int num = 255;     std::cout << "Binary: " << std::bitset<8>(num) << 'n';     return 0; } 

输出:

Binary: 11111111 

可根据需要调整bitset的位宽,如bitset<16>表示16位二进制。

十进制转任意进制(通用函数)

若需将十进制数转换为任意进制(如2~36),可编写通用函数:

#include <iostream> #include <string> #include <algorithm>  std::string to_base(int num, int base) {     if (num == 0) return "0";     const std::string digits = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";     std::string result;     bool is_negative = num < 0;     if (is_negative) num = -num;      while (num > 0) {         result += digits[num % base];         num /= base;     }     if (is_negative) result += '-';     std::reverse(result.begin(), result.end());     return result; }  int main() {     std::cout << "255 in binary: " << to_base(255, 2) << 'n';     std::cout << "255 in hex: " << to_base(255, 16) << 'n';     std::cout << "-42 in base 36: " << to_base(-42, 36) << 'n';     return 0; } 

输出:

255 in binary: 11111111 255 in hex: FF -42 in base 36: -16 

格式化输出控制

使用iomanip可进一步控制输出格式,如填充、宽度、前缀等:

#include <iostream> #include <iomanip>  int main() {     int num = 255;     std::cout << std::setfill('0') << std::setw(8) << std::hex << num << 'n';     // 输出:000000ff(8位宽,前导0填充)     return 0; } 

常用格式控制符:

  • std::setfill(c):设置填充字符
  • std::setw(n):设置输出宽度
  • std::uppercase:十六进制字母大写
  • std::showbase:显示进制前缀(如0x)

基本上就这些。C++的进制转换结合流操作和辅助类,能高效完成各类格式化需求,灵活且易于扩展。实际使用中注意负数处理和边界情况即可。不复杂但容易忽略细节。



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