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。
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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