在 C 中将二进制转换为十进制会出错

Question

我编写了这个程序，将二进制数传递给函数并打印该二进制数的十进制值。问题是如果二进制数变大（如 11 个数字），该函数会打印完全不同的东西。我现在尝试解决了几个小时，但没有任何效果。

所以我的问题是：如何更改我的程序，以便在二进制数变大的情况下打印正确的十进制数？

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <stdint.h>

int int_log2_64(uint64_t x) { return 63 ^ __builtin_clzll(x); }
#define K(T) (((sizeof(#T) - 1) << 32) - T)
int digit_count(uint32_t x)
{

    static uint64_t table[] = {
        K(0), K(0), K(0),
        K(10), K(10), K(10),                         // 64
        K(100), K(100), K(100),                      // 512
        K(1000), K(1000), K(1000),                   // 4096
        K(10000), K(10000), K(10000),                // 32k
        K(100000), K(100000), K(100000),             // 256k
        K(1000000), K(1000000), K(1000000),          // 2048k
        K(10000000), K(10000000), K(10000000),       // 16M
        K(100000000), K(100000000), K(100000000),    // 128M
        K(1000000000), K(1000000000), K(1000000000), // 1024M
        K(1000000000), K(1000000000)                 // 4B
    };

    int lg2 = int_log2_64(x);

    uint64_t n = (uint64_t)(x) + table[lg2];

    return n >> 32;
}

void binaryToDecimal(long long int bin)
{
    int l = digit_count(bin);
    char str[l];
    itoa(bin, str, 10);
    float sum[l];
    int x = l - 1;
    float answer;

    for (int i = 0; i < l; i++)
    {
        if (str[i] == '1')
        {
            sum[i] = pow(2, x);
        }
        x--;
    }

    for (int i = 0; i < l; i++)
    {
        answer = answer + sum[i];
    }
    printf("%.0f", answer);
}

int main()
{
    long long int bin = 10101101101;
    binaryToDecimal(bin);
}

附：我把代码改成了这个，它可以工作

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

void binaryToDecimal(char *bin)
{
    int l = strlen(bin);
    int x = l - 1;
    float sum[l];
    float answer = 0;

    for (int i = 0; i < l; i++)
    {
        if (bin[i] == '1')
            answer += pow(2, x);
        else
            sum[i] = 0;
        x--;
    }

    printf("%.0f", answer);
}

int main()
{
    binaryToDecimal("010101101101");
}

Answer 1

如何更改我的程序，以便在二进制数变大的情况下打印正确的十进制数？

通过将bin 变量设为字符串。

也就是说，你想要

void binaryToDecimal(const char *str)
{
   ...
}

然后你可以调用类似的东西

binaryToDecimal("101111000110000101001110");

在进行基本转换时，我认为使用整数变量作为输入总是错误的。如果我说

int x = 12;

不“x 是十进制整数”是真的。 x 是一个整数，句号——我只是碰巧使用了一个十进制常量来获取一个值。或者如果我说

int y = 0x7b;

那么说y 是十六进制就没有意义了——同样，y 只是一个整数。

表示整数的基数很重要：

• 在输入时，当我们使用scanf 和%d、%o 或%x 格式从用户那里读取数字时
• 使用标准库atoi 或strtol 函数转换字符串时
• 在输出时，当我们使用printf 以%d、%o 或%x 格式打印数字时

但在所有这些情况下，基数很重要的表示是一串数字字符，而不是整数。

不编写接受整数的“binary to ...”函数有两个原因。一个是，正如您所看到的，它人为且不必要地限制了您可以转换的数字范围。但更大的原因是这会让你的读者感到困惑，因为它只是错误。如果我看到一个函数调用

f(1001)

我想，“好吧，常量值 1001 正在传递给函数 f。”在任何情况下，我都无法想象它实际上是在尝试传递二进制数 9。

Answer 2

您的代码过于复杂。切勿使用浮点数进行整数计算。

unsigned binaryToDecimal(long long int bin)
{
    unsigned answer = 0;
    int shift = 0;
    while(bin)
    {
        answer += (bin % 10) << shift++;
        bin /= 10;
    }
    return answer;
}

int main()
{
    long long int bin = 10101101101;
    printf("%u\n", binaryToDecimal(bin));
}

https://godbolt.org/z/5E8Gv6oqf

或者使用字符串传递二进制数：

unsigned binaryToDecimal(char *str)
{
    unsigned answer = 0;
    while(*str)
    {
        answer <<= 1;
        answer += *str++ == '1';
    }
    return answer;
}

int main()
{ 
    printf("%u\n", binaryToDecimal("10101101101"));
}

https://godbolt.org/z/4vfnETY1f