我需要处理一个二进制数。

我试着写:

const char x = 00010000;

但这并没有起作用。

我知道我可以使用与00010000值相同的十六进制数,但我想知道在c++中是否有用于二进制数的类型,如果没有,是否有其他解决方案?


当前回答

正如前面所回答的,C标准没有办法直接编写二进制数。不过,编译器也有扩展,显然c++ 14包含了二进制前缀0b。(请注意,这个答案最初发布于2010年。)

一种流行的解决方法是包含带有helper宏的头文件。一个简单的选择是生成一个包含所有8位模式宏定义的文件,例如:

#define B00000000 0
#define B00000001 1
#define B00000010 2
…

这导致只有256个#定义,如果需要大于8位的二进制常量,这些定义可以与移位和or组合,可能还可以使用辅助宏(例如BIN16(B00000001,B00001010))。(为每个16位(更不用说32位)值设置单个宏是不合理的。)

当然,这种语法的缺点是需要写入所有前导零,但这也可能使设置位标志和硬件寄存器内容等用途更加清晰。对于导致语法没有此属性的类函数宏,请参阅上面链接的bithacks.h。

其他回答

我提出我的解决方案:

    #define B(x)                \
       ((((x) >>  0) & 0x01)    \
      | (((x) >>  2) & 0x02)    \
      | (((x) >>  4) & 0x04)    \
      | (((x) >>  6) & 0x08)    \
      | (((x) >>  8) & 0x10)    \
      | (((x) >> 10) & 0x20)    \
      | (((x) >> 12) & 0x40)    \
      | (((x) >> 14) & 0x80))

const uint8 font6[] = {
    B(00001110),    //[00]
    B(00010001),
    B(00000001),
    B(00000010),
    B(00000100),
    B(00000000),
    B(00000100),
    B(00000000),

我用这种方式定义了8位字体和图形,但也可以使用更宽的字体。宏B可以定义为生成0b格式,如果编译器支持的话。 操作:将二进制数解释为八进制,然后将位掩码并一起移位。中间值受到编译器可以处理的最大整数的限制,我猜64位应该可以。

它完全由编译器处理,不需要运行时代码。

您可以在等待c++ 0x时使用BOOST_BINARY。BOOST_BINARY可以说比模板实现更有优势,因为它也可以在C程序中使用(它是100%预处理器驱动的)。

要做相反的事情(即以二进制形式打印一个数字),您可以使用不可移植的itoa函数,或者实现自己的函数。

不幸的是,你不能对STL流进行2进制格式化(因为setbase只支持8、10和16进制),但你可以使用itoa的std::string版本,或者(更简洁,但效率略低)std::bitset。

#include <boost/utility/binary.hpp>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <bitset>
#include <iostream>
#include <iomanip>

using namespace std;

int main() {
  unsigned short b = BOOST_BINARY( 10010 );
  char buf[sizeof(b)*8+1];
  printf("hex: %04x, dec: %u, oct: %06o, bin: %16s\n", b, b, b, itoa(b, buf, 2));
  cout << setfill('0') <<
    "hex: " << hex << setw(4) << b << ", " <<
    "dec: " << dec << b << ", " <<
    "oct: " << oct << setw(6) << b << ", " <<
    "bin: " << bitset< 16 >(b) << endl;
  return 0;
}

生产:

hex: 0012, dec: 18, oct: 000022, bin:            10010
hex: 0012, dec: 18, oct: 000022, bin: 0000000000010010

也可以阅读Herb Sutter的《The String Formatters of Manor Farm》,了解有趣的讨论。

二进制常数将在C23中标准化。在撰写本文时,最新的C2x标准草案的6.4.4.1/4中提到了拟议的符号:

[…二进制常数由前缀0b或0b后跟一组数字0或1组成。

你可以使用二进制字面值。它们是在c++ 14中标准化的。例如,

int x = 0b11000;

GCC中的支持

GCC中的支持开始于GCC 4.3(见https://gcc.gnu.org/gcc-4.3/changes.html),作为C语言家族的扩展(见https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/C-Extensions.html#C-Extensions),但从GCC 4.9开始,它现在被认为是c++ 14的特性或扩展(见GCC二进制文字和c++ 14的差异?)

Visual Studio中的支持

Visual Studio中的支持开始于Visual Studio 2015预览版(参见https://www.visualstudio.com/news/vs2015-preview-vs#C++)。

二进制数的“类型”与任何十进制、十六进制或八进制数相同:int(甚至char, short, long long)。

当你给一个常数赋值时,你不能用11011011赋值(奇怪而不幸的是),但你可以使用hex。海克斯更容易从心理上理解。块在啃(4位)和翻译成一个字符在[0-9a-f]。