Изменение целого числа на двоичную строку цифр
В настоящее время я работаю над симуляцией MIPS-процессора в С++ для класса архитектуры Comp и с некоторыми проблемами, переходящими из десятичных чисел в двоичные (подписанные числа в обоих направлениях). Все работает нормально до самого последнего бита, потому что мой текущий алгоритм выходит за пределы областей для int на 1 <= 31. Просто нужно подтолкнуть в правильном направлении, чтобы запустить его и запустить. Спасибо!
//Assume 32 bit decimal number
string DecimalToBinaryString(int a)
{
string binary = "";
int mask = 1;
for(int i = 0; i < 31; i++)
{
if((mask&a) >= 1)
binary = "1"+binary;
else
binary = "0"+binary;
mask<<=1;
}
cout<<binary<<endl;
return binary;
}
Я также включаю в себя мой другой алгоритм для полноты. Прошу прощения за отсутствие комментариев, но это довольно прямо.
int BinaryStringToDecimal(string a)
{
int num = 0;
bool neg = false;
if(a.at(0) == '1')
{
neg = true;
for(int x = a.length()-1; x >= 0; x--)
{
if(a.at(x) == '1')
a.at(x) = '0';
else a.at(x) = '1';
}
a.at(a.length()-1) += 1;
for(int x = a.length()-1; x >= 0; x--)
{
if(a.at(x) == '2')
{
if(x-1 >= 0)
{
if(a.at(x-1) == '1')
a.at(x-1) = '2';
if(a.at(x-1) == '0')
a.at(x-1) = '1';
a.at(x) = '0';
}
}
else if(a.at(x) == '3')
{
if(x-1 >= 0)
a.at(x-1) += '2';
a.at(x) = '1';
}
}
if(a.at(0) == '2')
a.at(0) = '0';
else if(a.at(0) == '3')
a.at(0) = '1';
}
for(int x = a.length()-1; x >= 0; x--)
{
if(a.at(x) == '1')
num += pow(2.0, a.length()-x-1);
}
if(neg)
num = num*-1;
return num;
}
Также, если кто-нибудь знает какие-нибудь хорошие способы, чтобы писать о них более эффективно, я бы хотел его услышать. У меня были только два вводных класса программирования, но я играл с разными приемами, чтобы увидеть, насколько мне нравится их стиль.
Ответы
Ответ 1
Для них существуют стандартные однострочные.
#include <bitset>
std::string s = std::bitset< 64 >( 12345 ).to_string(); // string conversion
std::cout << std::bitset< 64 >( 54321 ) << ' '; // direct output
std::bitset< 64 > input;
std::cin >> input;
unsigned long ul = input.to_ulong();
Посмотрите этот прогон как демонстрацию.
Ответ 2
Заменить:
if((mask&a) >= 1)
с помощью:
if ((mask & a) != 0)
или
if (mask & a)
Ваша проблема в том, что последний бит дает отрицательное число, а не положительное.
Ответ 3
Проблема с 1 <= 31 была рассмотрена в других комментариях. Что касается фрагмента кода для преобразования string → int, у вас есть несколько вариантов:
- конвертировать строку в поток и использовать оператор → (int &), определенный для потока//Коррекция - неважно, что > :-) setbase() модификатор потока не поддерживает значение 2 в качестве аргумента
- используйте стандартную функцию C strtol(), которая имеет аргумент базового значения (2 для двоичных)
-
или если вы действительно хотите реализовать преобразование самостоятельно, попробуйте следующий код:
int BinaryStringToDecimal(string a)
{
int Rslt = 0;
int Mask = 1;
for (int i = a.length()-1; i >= 0; --i, Mask <<= 1) {
if (a.at(i) != '0') {
Rslt |= Mask;
}
}
return (Rslt);
}
Обратите внимание, что этот код относится к отрицательным числам по-разному по сравнению с вашим кодом: в вашей функции бит наивысшего порядка принимается как signum. Если самый левый бит в аргументе строки для вашей функции не находится в позиции 32 (при подсчете справа) ваша функция может привести к неправильным результатам. В коде, предложенном здесь, нет специальной обработки signum. Но если вы получите строку из 32 цифр с "1", так как самый левый из них, MSB в int result будет равен 1, а целое число будет отрицательным (как и должно быть)
Ответ 4
И почему вы не можете просто передать int
в uint
? Тогда очень легко сгенерировать двоичную строку, потому что вам не нужно беспокоиться о бите знака. То же самое касается преобразования двоичной строки в int
: постройте ее как uint
, а затем переведите ее в int
:
string DecimalToBinaryString(int a)
{
uint b = (uint)a;
string binary = "";
uint mask = 0x80000000u;
while (mask > 0)
{
binary += ((b & mask) == 0) ? '0' : '1';
mask >>= 1;
}
cout<<binary<<endl;
return binary;
}
И, конечно же, вы можете применить упомянутые оптимизации, например, предварительно распределить буфер строки и т.д.
Идти другим путем:
uint b = 0;
for (int i = 31; i >=0; --i)
{
b <<= 1;
if (a.at(i) == '1')
b |= 1;
}
int num = (int)b;
Ответ 5
Я проверил ваш код и не смог найти никакой ошибки. Вот код, который я использовал...
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main ()
{
int a=1111165117;
string binary ("");
int mask = 1;
for(int i = 0; i < 31; i++)
{
if((mask&a) >= 1)
binary = "1"+binary;
else
binary = "0"+binary;
mask<<=1;
}
cout<<binary<<endl;
system("PAUSE"); //optional if not using ideone
return EXIT_SUCCESS; //optional if not using ideone
}
Выход будет 1001110001010110101111010011101.
Я могу запустить это на ideone
Ответ 6
Potatoswatter - это, вероятно, путь сюда, но для удовольствия...
template<typename TYPE>
static string binary(TYPE x)
{
typedef std::make_unsigned<TYPE>::type uTYPE;
string str;
for(uTYPE i = ~((uTYPE)~0 >> 1LL); i; i >>= 1LL)
str += '0' + ((x & i) > 0);
return str;
}