二进制转换器不适用于大数

Question

我正在编写从整数转换为其二进制表示的 C 代码，反转二进制，然后再转换回整数。它运行良好，但我需要它来处理高达 10^9 的输入值。现在，它似乎会因为任何大于 10^7 的东西而中断。我的意思是我输入一个数字，例如 10000000，然后输出 17967657062982931584 作为二进制表示（尽管对于较小的整数是准确的）。此外，我不确定我的 int_to_binary 是唯一遇到此问题的函数，或者其他函数是否也需要针对大输入进行优化。有什么想法我哪里出错了吗？谢谢。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

unsigned long long int_to_binary(unsigned long long k) {
    if (k == 0) return 0;
    if (k == 1) return 1;
    return (k % 2) + 10 * int_to_binary(k/2);
}

unsigned long long reverse_int(unsigned long long l) {
        unsigned long long reversed; 
    reversed = 0;
        while (l > 0) {
                reversed = reversed * 10 + (l%10);
                l = l / 10;
        }
        return reversed;
}

unsigned long long binary_to_int(unsigned long long k) {
    char binaryString[80];
    snprintf(binaryString, 4, "%llu", k);
    unsigned long long decimal = 0;
    int length = strlen(binaryString);
    int i = 0;
    while(i < length) {
        decimal = (decimal << 1) + (binaryString[i] - 0x30);
        i++;
    }
    return decimal;
}

int main() {
    int number;
    printf("Enter a number: ");
    scanf("%d", &number);
    printf("You entered %d\n", number);
    unsigned long long b = int_to_binary(number);
    printf("In Binary, this is %llu\n", b);
    unsigned long long c = reverse_int(b);
    printf("When we reverse it, it looks like this: %llu\n", c);
    unsigned long long d = binary_to_int(c);
    printf("And when we convert that back to an int, it looks like this: %llu\n", d);
        return 0;
}

Answer 1

您使用long long 将二进制数表示为十进制数。在许多架构上，这会导致存储的最大值为 2**64-1 = 18446744073709551615。

如果你输入一个十进制数，例如 10000000，它不能表示为 64 位的十进制二进制数。

Answer 2

问题是试图将二进制数作为 10 的幂和来操作。直接操作二进制更有效。只需在reverse_int 函数中将10 更改为2。

unsigned long long reverse_int(unsigned long long l) {
        unsigned long long reversed; 
        reversed = 0;
        while (l > 0) {
                reversed = reversed * 2 + (l%2);
                l = l / 2;
        }
        return reversed;
}

为了以二进制形式打印数字，编写一个循环，使用模% 或& 和>> 等位运算符按顺序测试每个位。