std::cout 如何将数值类型转换为以 10 为底？答案

【问题标题】：How does std::cout convert numerical types to base 10?std::cout 如何将数值类型转换为以 10 为底？
【发布时间】：2020-11-17 17:33:54
【问题描述】：

我了解到诸如int 和long long 之类的数字类型在C++ 中以基数为二的格式存储。可以使用按位运算符访问和修改这些单独的位。

但是，我最近想知道为什么没有以 2 为底的 std::cout 将数字打印到屏幕上，并认为它们必须在打印之前转换为以 10 为底的数字。换句话说，由于std::cout 以 10 为底输出这些数字，我认为必须进行一些转换过程才能将这些数字从以 2 为底的数字转换为以 10 为底的数字。

总的来说，我的问题是，std::cout 是否实际上将数字从 2 转换为 10，它是如何做到的？我在这里犯了其他逻辑错误吗？

【问题讨论】：

你没有转换数字本身，只是生成一个表示。对于整数，这很容易，您可能会自己弄清楚。
轻微修正：您计算机中的一切都以二进制表示形式存储在内存或存储器中。字符、字符串、整数、浮点值、图像、复杂对象。如果它在内存中，则以 1 和 0 的形式存储。
如何用笔和纸将 base 2 转换为 base 10？
如何用笔和纸将base 10转换为base 2？就是这样。

标签： c++ binary numbers cout

【解决方案1】：

我发现 libstdc++（gcc 的标准库）源代码几乎无法导航，但我认为它的核心在这里完成：

https://github.com/gcc-mirror/gcc/blob/8e8f6434760cfe2a1c6c9644181189fdb4d987bb/libstdc%2B%2B-v3/include/bits/locale_facets.tcc#L794

这似乎对十进制数字使用了良好的“除以 10 并打印余数”技术：

do
  {
    *--__buf = __lit[(__v % 10) + __num_base::_S_odigits];
    __v /= 10;
  }
while (__v != 0);

要稍微分解一下，请记住char 类型只是一个数字，当您编写一个字符时，它会在表格中查找该字符。在旧的 ASCII 和新的 UTF-8 字符编码中，'0' 是 48，'1' 是 49，'2' 是 50，等等。这非常方便，因为您可以打印任何数字 0-9，只需将其添加到“0”：

putchar('0' + 3) // prints 3

所以，要得到每个数字，除以 10，余数就是最后一个数字：

int x = 123;
putchar('0' + (x % 10)) // prints '0' + 3, or '3'
x = x / 10;             // x = 12
putchar('0' + (x % 10)) // prints '0' + 2, or '2'
x = x / 10;             // x = 1
putchar('0' + (x % 10)) // prints '0' + 1, or '1'
x = x / 10;             // x = 0, stop

库中的 sn-p 只是在循环中执行此操作。

您会注意到代码将数字向后打印。这就是为什么库中的 sn-p 会减少每个迭代器的字符指针 (*--__buf = ...) - 它从右侧开始并从右到左反向打印。

【讨论】：

【解决方案2】：

不要纠结于价值在计算机中的表示方式。没关系。要将值转换为以 10 为底的表示形式，只需一次选择一个数字即可。值除以 10 时的余数是基数为 10 的表示形式中的最低位。要选择所有数字，只需继续取余数即可：

while (value != 0) {
    std::cout << value % 10;
    value = value / 10;
}

以 value 的 base-10 表示形式打印出数字。要构建 value 的字符串表示，请将每个数字转换为字符（通过添加 ’\0’）并将字符存储到数组中。如果您从右到左存储字符（最自然的方式），您必须记住事后将它们反转。如果您从左到右存储它们，它们的顺序将是正确的。

【讨论】：