C++实现数制转换工具（c++数字转二进制）

一、引言

在编程和日常计算中，我们经常需要在不同的数制之间进行转换。二进制、十进制和十六进制是最常用的数制。二进制是计算机内部处理数据的基础，十进制是我们日常生活中最常用的数制，而十六进制则在编程和硬件相关领域中广泛使用。

二、数制转换工具的实现

下面是一个使用C++编写的简单数制转换工具，该工具包含了二进制、十进制和十六进制之间的转换功能。

1. 二进制转十进制

int binaryToDecimal(const std::string& binary) {
    int decimal = 0, base = 1;
    int len = binary.length();
    for (int i = len - 1; i >= 0; --i) {
        if (binary[i] == '1') {
            decimal += base;
        }
        base *= 2;
    }
    return decimal;
}

这段代码通过遍历二进制字符串，从右到左计算每个位上的值，并累加到decimal变量中。

2. 十进制转二进制

std::string decimalToBinary(int decimal) {
    std::string binary = "";
    while (decimal > 0) {
        binary = (decimal % 2 == 0 ? '0' : '1') + binary;
        decimal /= 2;
    }
    return binary;
}

该函数通过不断除以2并取余数，得到二进制的每一位，直到十进制数为0。

3. 十进制转十六进制与十六进制转十进制

使用C++标准库中的stringstream和hex操作符可以方便地实现十进制和十六进制之间的转换。

std::string decimalToHexadecimal(int decimal) {
    std::stringstream ss;
    ss << std::hex << std::uppercase << decimal;
    return ss.str();
}

int hexadecimalToDecimal(const std::string& hexadecimal) {
    std::stringstream ss(hexadecimal);
    int decimal;
    ss >> std::hex >> decimal;
    return decimal;
}

4. 主函数与用户交互

主函数main()负责处理用户输入和输出，以及调用上述转换函数。用户首先选择一个转换选项，然后输入相应的数字。程序将根据用户的选择进行相应的数制转换，并输出结果。

int main() {
    int choice;
    std::string input;
    std::cout << "请输入您的选择：\n";  
    std::cout << "1. 二进制转十进制\n";  
    std::cout << "2. 二进制转十六进制\n";  
    std::cout << "3. 十进制转二进制\n";  
    std::cout << "4. 十进制转十六进制\n";  
    std::cout << "5. 十六进制转二进制\n";  
    std::cout << "6. 十六进制转十进制\n";
    std::cin >> choice;

      std::cout << "请输入数字: ";  
    std::cin >> input;  
  
    std::transform(input.begin(), input.end(), input.begin(), ::tolower); // 转换为小写以进行十六进制转换  
  
    switch (choice) {  
        case 1: // 二进制转十进制  
            std::cout << "十进制: " << binaryToDecimal(input) << std::endl;  
            break;  
        case 2: // 二进制转十六进制  
            std::cout << "十六进制: " << decimalToHexadecimal(binaryToDecimal(input)) << std::endl;  
            break;  
        case 3: // 十进制转二进制  
            std::cout << "二进制: " << decimalToBinary(std::stoi(input)) << std::endl;  
            break;  
        case 4: // 十进制转十六进制  
            std::cout << "十六进制: " << decimalToHexadecimal(std::stoi(input)) << std::endl;  
            break;  
        case 5: // 十六进制转二进制  
            std::cout << "二进制: " << decimalToBinary(hexadecimalToDecimal(input)) << std::endl;  
            break;  
        case 6: // 十六进制转十进制  
            std::cout << "十进制: " << hexadecimalToDecimal(input) << std::endl;  
            break;  
        default:  
            std::cout << "选择无效！" << std::endl;  
    }  
    return 0;  
}

三、结论与展望

本文介绍了一个简单的C++数制转换工具，该工具可以方便地实现二进制、十进制和十六进制之间的转换。这个工具可以作为编程初学者学习和实践数制转换的一个好例子。未来，可以进一步扩展该工具的功能，例如支持其他数制（如八进制）或添加更多的用户交互和错误处理功能。

四、代码输出结果演示

请输入您的选择：
1. 二进制转十进制
2. 二进制转十六进制
3. 十进制转二进制
4. 十进制转十六进制
5. 十六进制转二进制
6. 十六进制转十进制
1
请输入数字: 0101
十进制: 5