이진 형식으로 숫자를 인쇄 (cout 사용)하는 방법은 무엇입니까?

나는 운영 체제에 관한 대학 과정을 따르고 있으며 바이너리에서 16 진수, 10 진수에서 16 진수 등으로 변환하는 방법을 배우고 있습니다. 오늘 우리는 2의 보수 (~ 숫자를 사용하여 부호있는 / 부호없는 숫자가 메모리에 저장되는 방법을 배웠습니다. + 1).

우리는 종이에 대해 몇 가지 연습을하고 있으며, 선생님 께 과제를 제출하기 전에 답을 확인하고 싶습니다. 처음 몇 가지 연습을 위해 C ++ 프로그램을 작성했지만 이제 다음 문제로 답을 확인하는 방법에 갇혀 있습니다.

char a, b;

short c;
a = -58;
c = -315;

b = a >> 3;

우리는 이진 표현 보여줄 필요가 메모리 의를 a, b하고 c.

나는 종이에 그것을 작성했고 나에게 다음과 같은 결과를 준다 (2의 보수 후 숫자의 메모리에있는 모든 이진 표현) :

a = 00111010 (문자이므로 1 바이트)

b = 00001000 (문자이므로 1 바이트)

c = 11111110 11000101 (짧으므로 2 바이트)

내 답변을 확인하는 방법이 있습니까? C ++에서 숫자의 메모리에 이진 표현을 표시하는 표준 방법이 있습니까, 아니면 각 단계를 직접 코딩해야합니까 (두 보수를 계산 한 다음 이진으로 변환해야합니까)? 나는 후자가 오래 걸리지 않는다는 것을 알고 있지만 표준 방법이 있는지 궁금합니다.

가장 쉬운 방법은 std::bitset값을 나타내는 값을 만든 다음로 스트리밍하는 것 cout입니다.

#include <bitset>
...

char a = -58;    
std::bitset<8> x(a);
std::cout << x << '\n';

short c = -315;
std::bitset<16> y(c);
std::cout << y << '\n';

로 즉시 변환을 사용하십시오 std::bitset. 임시 변수, 루프, 함수, 매크로가 없습니다.

Live On Coliru

#include <iostream>
#include <bitset>

int main() {
    int a = -58, b = a>>3, c = -315;

    std::cout << "a = " << std::bitset<8>(a)  << std::endl;
    std::cout << "b = " << std::bitset<8>(b)  << std::endl;
    std::cout << "c = " << std::bitset<16>(c) << std::endl;
}

인쇄물:

a = 11000110
b = 11111000
c = 1111111011000101

정수뿐만 아니라 객체의 비트 표현을 표시하려면 먼저 char 배열로 재 해석 한 다음 해당 배열의 내용을 16 진수 또는 2 진 (비트 세트를 통해)으로 인쇄해야합니다.

#include <iostream>
#include <bitset>
#include <climits>

template<typename T>
void show_binrep(const T& a)
{
    const char* beg = reinterpret_cast<const char*>(&a);
    const char* end = beg + sizeof(a);
    while(beg != end)
        std::cout << std::bitset<CHAR_BIT>(*beg++) << ' ';
    std::cout << '\n';
}
int main()
{
    char a, b;
    short c;
    a = -58;
    c = -315;
    b = a >> 3;
    show_binrep(a);
    show_binrep(b);
    show_binrep(c);
    float f = 3.14;
    show_binrep(f);
}

대부분의 일반적인 시스템은 리틀 엔디안이므로 출력은 메모리에 저장되는 방식이 아니기 때문에 1111111 011000101 show_binrep(c)이 아닙니다 . 이진법으로 가치 표현을 찾고 있다면 간단한 cout << bitset<16>(c)작동입니다.

C ++에서 숫자의 메모리에 이진 표현을 나타내는 표준 방법이 있습니까 [...]?

호 아무 없다 std::bin처럼, std::hex또는 std::dec,하지만 자신 바이너리 출력에 하드 숫자 아니다 :

다른 모든 비트를 마스킹하고 왼쪽 시프트 한 다음 모든 비트에 대해 반복하여 가장 왼쪽 비트를 출력합니다.

(타입의 비트 수는 sizeof(T) * CHAR_BIT입니다.)

이미 게시 된 것과 유사하게 비트 시프트 및 마스크를 사용하여 비트를 얻습니다. 템플릿 인 모든 유형에 사용할 수 있습니다 ( 1 바이트에서 비트 수를 얻는 표준 방법이 있는지 확실하지 않은 경우에만 8을 사용했습니다 ).

#include<iostream>
#include <climits>

template<typename T>
void printBin(const T& t){
    size_t nBytes=sizeof(T);
    char* rawPtr((char*)(&t));
    for(size_t byte=0; byte<nBytes; byte++){
        for(size_t bit=0; bit<CHAR_BIT; bit++){
            std::cout<<(((rawPtr[byte])>>bit)&1);
        }
    }
    std::cout<<std::endl;
};

int main(void){
    for(int i=0; i<50; i++){
        std::cout<<i<<": ";
        printBin(i);
    }
}

재사용 가능한 기능 :

template<typename T>
static std::string toBinaryString(const T& x)
{
    std::stringstream ss;
    ss << std::bitset<sizeof(T) * 8>(x);
    return ss.str();
}

용법:

int main(){
  uint16_t x=8;
  std::cout << toBinaryString(x);
}

이것은 모든 종류의 정수에서 작동합니다.

#include <iostream> 
#include <cmath>       // in order to use pow() function
using namespace std; 

string show_binary(unsigned int u, int num_of_bits);

int main() 
{ 

  cout << show_binary(128, 8) << endl;   // should print 10000000
  cout << show_binary(128, 5) << endl;   // should print 00000
  cout << show_binary(128, 10) << endl;  // should print 0010000000

  return 0; 
}

string show_binary(unsigned int u, int num_of_bits) 
{ 
  string a = "";

  int t = pow(2, num_of_bits);   // t is the max number that can be represented

  for(t; t>0; t = t/2)           // t iterates through powers of 2
      if(u >= t){                // check if u can be represented by current value of t
          u -= t;
          a += "1";               // if so, add a 1
      }
      else {
          a += "0";               // if not, add a 0
      }

  return a ;                     // returns string
}

이전 C ++ 버전을 사용하면이 스 니펫을 사용할 수 있습니다.

template<typename T>
string toBinary(const T& t)
{
  string s = "";
  int n = sizeof(T)*8;
  for(int i=n-1; i>=0; i--)
  {
    s += (t & (1 << i))?"1":"0";
  }
  return s;
}

int main()
{
  char a, b;

  short c;
  a = -58;
  c = -315;

  b = a >> 3;

  cout << "a = " << a << " => " << toBinary(a) << endl;
  cout << "b = " << b << " => " << toBinary(b) << endl;
  cout << "c = " << c << " => " << toBinary(c) << endl;
}

a = => 11000110
b = => 11111000
c = -315 => 1111111011000101

std :: bitset 답변 및 편의 템플릿 사용 :

#include <iostream>
#include <bitset>
#include <climits>

template<typename T>
struct BinaryForm {
    BinaryForm(const T& v) : _bs(v) {}
    const std::bitset<sizeof(T)*CHAR_BIT> _bs;
};

template<typename T>
inline std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const BinaryForm<T> bf) {
    return os << bf._bs;
}

다음과 같이 사용하십시오.

auto c = 'A';
std::cout << "c: " << c << " binary: " << BinaryForm{c} << std::endl;
unsigned x = 1234;
std::cout << "x: " << x << " binary: " << BinaryForm{x} << std::endl;
int64_t z { -1024 };
std::cout << "z: " <<  << " binary: " << BinaryForm{z} << std::endl;

출력을 생성합니다.

c: A binary: 01000001
x: 1234 binary: 00000000000000000000010011010010
z: -1024 binary: 1111111111111111111111111111111111111111111111111111110000000000

숫자의 이진 표현을 얻는 진정한 방법은 다음과 같습니다.

unsigned int i = *(unsigned int*) &x;

찾고 계십니까?

std::cout << std::hex << val << std::endl;