Posso usare un letterale binario in C o C ++?

Ho bisogno di lavorare con un numero binario.

Ho provato a scrivere:

const x = 00010000;

Ma non ha funzionato.

So che posso usare un numero esadecimale che ha lo stesso valore di 00010000, ma voglio sapere se esiste un tipo in C ++ per i numeri binari e se non lo è, esiste un'altra soluzione al mio problema?

Puoi usareBOOST_BINARY mentre aspetti C ++ 0x. :) BOOST_BINARYha probabilmente un vantaggio rispetto all'implementazione del modello in quanto può essere utilizzato anche nei programmi C (è guidato al 100% dal preprocessore).

Per fare il contrario (cioè stampare un numero in forma binaria), è possibile utilizzare il portatile non itoafunzioni , o implementare il proprio .

Sfortunatamente non è possibile eseguire la formattazione di base 2 con flussi STL (poiché setbaserispetterà solo le basi 8, 10 e 16), ma è possibile utilizzare una std::stringversione di itoa(o più concisa, ma marginalmente meno efficiente) 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;
}

produce:

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

Leggi anche The String Formatters of Manor Farm di Herb Sutter per una discussione interessante.

Se si utilizza GCC, è possibile utilizzare un'estensione GCC (inclusa nello standard C ++ 14 ) per questo:

int x = 0b00010000;

Puoi usare letterali binari. Sono standardizzati in C ++ 14. Per esempio,

int x = 0b11000;

Supporto in GCC

Il supporto in GCC è iniziato in GCC 4.3 (vedi https://gcc.gnu.org/gcc-4.3/changes.html ) come estensioni della famiglia del linguaggio C (vedi https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/ C-Extensions.html # C-Extensions ), ma da GCC 4.9 è ora riconosciuto come una funzionalità C ++ 14 o un'estensione (vedi Differenza tra valori letterali binari GCC e C ++ 14? )

Supporto in Visual Studio

Il supporto in Visual Studio è stato avviato in Visual Studio 2015 Preview (vedere https://www.visualstudio.com/news/vs2015-preview-vs#C++ ).

template<unsigned long N>
struct bin {
    enum { value = (N%10)+2*bin<N/10>::value };
} ;

template<>
struct bin<0> {
    enum { value = 0 };
} ;

// ...
    std::cout << bin<1000>::value << '\n';

La cifra più a sinistra del letterale deve essere ancora 1, ma comunque.

Alcuni compilatori (di solito quelli per i microcontrollori ) hanno una funzione speciale implementata nel riconoscimento dei numeri binari letterali con il prefisso "0b ..." che precede il numero, sebbene la maggior parte dei compilatori (standard C / C ++) non abbia tale funzione e se è il caso, ecco la mia soluzione alternativa:

#define B_0000    0
#define B_0001    1
#define B_0010    2
#define B_0011    3
#define B_0100    4
#define B_0101    5
#define B_0110    6
#define B_0111    7
#define B_1000    8
#define B_1001    9
#define B_1010    a
#define B_1011    b
#define B_1100    c
#define B_1101    d
#define B_1110    e
#define B_1111    f

#define _B2H(bits)    B_##bits
#define B2H(bits)    _B2H(bits)
#define _HEX(n)        0x##n
#define HEX(n)        _HEX(n)
#define _CCAT(a,b)    a##b
#define CCAT(a,b)   _CCAT(a,b)

#define BYTE(a,b)        HEX( CCAT(B2H(a),B2H(b)) )
#define WORD(a,b,c,d)    HEX( CCAT(CCAT(B2H(a),B2H(b)),CCAT(B2H(c),B2H(d))) )
#define DWORD(a,b,c,d,e,f,g,h)    HEX( CCAT(CCAT(CCAT(B2H(a),B2H(b)),CCAT(B2H(c),B2H(d))),CCAT(CCAT(B2H(e),B2H(f)),CCAT(B2H(g),B2H(h)))) )

// Using example
char b = BYTE(0100,0001); // Equivalent to b = 65; or b = 'A'; or b = 0x41;
unsigned int w = WORD(1101,1111,0100,0011); // Equivalent to w = 57155; or w = 0xdf43;
unsigned long int dw = DWORD(1101,1111,0100,0011,1111,1101,0010,1000); //Equivalent to dw = 3745774888; or dw = 0xdf43fd28;

Svantaggi (non è così grandi):

• I numeri binari devono essere raggruppati 4 per 4;
• I letterali binari devono essere solo numeri interi senza segno;

Vantaggi :

• Totale preprocessore guidato, non spending processor timein operazioni inutili ( like "?.. :..", "<<", "+") al programma eseguibile (può essere eseguito centinaia di volte nell'applicazione finale);
• Funziona anche con "mainly in C"compilatori e C ++ ( template+enum solution works only in C++ compilers);
• Ha solo il limite di "longness" per esprimere valori di "costante letterale". Ci sarebbe stata una limitazione di longitudine iniziale (di solito 8 bit: 0-255) se uno avesse espresso valori costanti analizzando la risoluzione di "enum solution" (usually 255 = reach enum definition limit), diversamente, i limiti di "costante letterale", nel compilatore consente numeri maggiori;
• Alcune altre soluzioni richiedono un numero esagerato di definizioni costanti (troppe definizioni secondo me) comprese lunghe o several header files(nella maggior parte dei casi non facilmente leggibili e comprensibili, e rendono il progetto inutilmente confuso ed esteso, come quello che utilizza "BOOST_BINARY()");
• Semplicità della soluzione: facilmente leggibile, comprensibile e regolabile per altri casi (potrebbe essere esteso anche per il raggruppamento 8 per 8);

Questo thread può essere d'aiuto.

/* Helper macros */
#define HEX__(n) 0x##n##LU
#define B8__(x) ((x&0x0000000FLU)?1:0) \
+((x&0x000000F0LU)?2:0) \
+((x&0x00000F00LU)?4:0) \
+((x&0x0000F000LU)?8:0) \
+((x&0x000F0000LU)?16:0) \
+((x&0x00F00000LU)?32:0) \
+((x&0x0F000000LU)?64:0) \
+((x&0xF0000000LU)?128:0)

/* User macros */
#define B8(d) ((unsigned char)B8__(HEX__(d)))
#define B16(dmsb,dlsb) (((unsigned short)B8(dmsb)<<8) \
+ B8(dlsb))
#define B32(dmsb,db2,db3,dlsb) (((unsigned long)B8(dmsb)<<24) \
+ ((unsigned long)B8(db2)<<16) \
+ ((unsigned long)B8(db3)<<8) \
+ B8(dlsb))


#include <stdio.h>

int main(void)
{
    // 261, evaluated at compile-time
    unsigned const number = B16(00000001,00000101);

    printf("%d \n", number);
    return 0;
}

Funziona! (Tutti i crediti vanno a Tom Torfs.)

Come già risposto, gli standard C non hanno modo di scrivere direttamente numeri binari. Esistono tuttavia estensioni del compilatore e apparentemente C ++ 14 include il 0bprefisso binario. (Nota che questa risposta è stata originariamente pubblicata nel 2010.)

Una soluzione popolare è includere un file di intestazione con macro di supporto . Un'opzione semplice è anche quella di generare un file che includa definizioni macro per tutti i pattern a 8 bit, ad esempio:

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

Ciò si traduce in soli 256 #definesecondi e, se sono necessarie costanti binarie superiori a 8 bit, queste definizioni possono essere combinate con turni e OR, possibilmente con macro helper (ad es BIN16(B00000001,B00001010).). (Avere macro individuali per ogni 16 bit, per non parlare di 32 bit, il valore non è plausibile.)

Naturalmente il rovescio della medaglia è che questa sintassi richiede la scrittura di tutti gli zeri iniziali, ma ciò potrebbe anche rendere più chiaro l'uso come flag di bit e contenuti dei registri hardware. Per una macro simile a una funzione che risulta in una sintassi senza questa proprietà, vedere il bithacks.hcollegamento sopra.

La mentalità di over-engineering del C ++ è già ben spiegata nelle altre risposte qui. Ecco il mio tentativo di farlo con una mentalità C, keep-it-simple-ffs:

unsigned char x = 0xF; // binary: 00001111

C non ha notazione nativa per numeri binari puri. La tua scommessa migliore qui sarebbe o ottale (ad esempio 07777) di esadecimale (ad esempio 0xfff).

È possibile utilizzare la funzione presente in questa domanda per ottenere fino a 22 bit in C ++. Ecco il codice dal link, opportunamente modificato:

template< unsigned long long N >
struct binary
{
  enum { value = (N % 8) + 2 * binary< N / 8 > :: value } ;
};

template<>
struct binary< 0 >
{
  enum { value = 0 } ;
};

Quindi puoi fare qualcosa del genere binary<0101011011>::value.

L'unità più piccola con cui puoi lavorare è un byte (che è di chartipo). Puoi lavorare con i bit usando operatori bit per bit.

Per quanto riguarda i letterali interi, puoi lavorare solo con numeri decimali (base 10), ottali (base 8) o esadecimali (base 16). Non ci sono letterali binari (base 2) in C né C ++.

I numeri ottali hanno il prefisso 0e i numeri esadecimali sono preceduti da 0x. I numeri decimali non hanno prefisso.

In C ++ 0x sarai in grado di fare ciò che vuoi tra l'altro tramite valori letterali definiti dall'utente .

È inoltre possibile utilizzare l'assemblaggio inline in questo modo:

int i;

__asm {
    mov eax, 00000000000000000000000000000000b
    mov i,   eax
}

std::cout << i;

Va bene, potrebbe essere un po 'eccessivo, ma funziona.

Basato su alcune altre risposte, ma questo rifiuterà i programmi con valori letterali binari illegali. Gli zeri iniziali sono opzionali.

template<bool> struct BinaryLiteralDigit;

template<> struct BinaryLiteralDigit<true> {
    static bool const value = true;
};

template<unsigned long long int OCT, unsigned long long int HEX>
struct BinaryLiteral {
    enum {
        value = (BinaryLiteralDigit<(OCT%8 < 2)>::value && BinaryLiteralDigit<(HEX >= 0)>::value
            ? (OCT%8) + (BinaryLiteral<OCT/8, 0>::value << 1)
            : -1)
    };
};

template<>
struct BinaryLiteral<0, 0> {
    enum {
        value = 0
    };
};

#define BINARY_LITERAL(n) BinaryLiteral<0##n##LU, 0x##n##LU>::value

Esempio:

#define B BINARY_LITERAL

#define COMPILE_ERRORS 0

int main (int argc, char ** argv) {
    int _0s[] = { 0, B(0), B(00), B(000) };
    int _1s[] = { 1, B(1), B(01), B(001) };
    int _2s[] = { 2, B(10), B(010), B(0010) };
    int _3s[] = { 3, B(11), B(011), B(0011) };
    int _4s[] = { 4, B(100), B(0100), B(00100) };

    int neg8s[] = { -8, -B(1000) };

#if COMPILE_ERRORS
    int errors[] = { B(-1), B(2), B(9), B(1234567) };
#endif

    return 0;
}

Il "tipo" di un numero binario è uguale a qualsiasi numero decimale, esadecimale o ottale: int(o anche carattere, corto, lungo lungo).

Quando assegni una costante, non puoi assegnarla con 11011011 (curiosamente e sfortunatamente), ma puoi usare hex. Hex è un po 'più facile da tradurre mentalmente. Chunk in nibbles (4 bit) e traduci in un carattere in [0-9a-f].

Puoi usare un bitset

bitset<8> b(string("00010000"));
int i = (int)(bs.to_ulong());
cout<<i;

Ho esteso la buona risposta data da @ renato-chandelier garantendo il supporto di:

• _NIBBLE_(…) - 4 bit, 1 nibble come argomento
• _BYTE_(…) - 8 bit, 2 nibble come argomenti
• _SLAB_(…) - 12 bit, 3 stuzzichini come argomenti
• _WORD_(…) - 16 bit, 4 stuzzichini come argomenti
• _QUINTIBBLE_(…) - 20 bit, 5 stuzzichini come argomenti
• _DSLAB_(…) - 24 bit, 6 stuzzichini come argomenti
• _SEPTIBBLE_(…) - 28 bit, 7 stuzzichini come argomenti
• _DWORD_(…) - 32 bit, 8 nibble come argomenti

In realtà non sono così sicuro dei termini "quintibble" e "septibble". Se qualcuno conosce qualche alternativa, per favore fatemelo sapere.

Ecco la macro riscritta:

#define __CAT__(A, B) A##B
#define _CAT_(A, B) __CAT__(A, B)

#define __HEX_0000 0
#define __HEX_0001 1
#define __HEX_0010 2
#define __HEX_0011 3
#define __HEX_0100 4
#define __HEX_0101 5
#define __HEX_0110 6
#define __HEX_0111 7
#define __HEX_1000 8
#define __HEX_1001 9
#define __HEX_1010 a
#define __HEX_1011 b
#define __HEX_1100 c
#define __HEX_1101 d
#define __HEX_1110 e
#define __HEX_1111 f

#define _NIBBLE_(N1) _CAT_(0x, _CAT_(__HEX_, N1))
#define _BYTE_(N1, N2) _CAT_(_NIBBLE_(N1), _CAT_(__HEX_, N2))
#define _SLAB_(N1, N2, N3) _CAT_(_BYTE_(N1, N2), _CAT_(__HEX_, N3))
#define _WORD_(N1, N2, N3, N4) _CAT_(_SLAB_(N1, N2, N3), _CAT_(__HEX_, N4))
#define _QUINTIBBLE_(N1, N2, N3, N4, N5) _CAT_(_WORD_(N1, N2, N3, N4), _CAT_(__HEX_, N5))
#define _DSLAB_(N1, N2, N3, N4, N5, N6) _CAT_(_QUINTIBBLE_(N1, N2, N3, N4, N5), _CAT_(__HEX_, N6))
#define _SEPTIBBLE_(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7) _CAT_(_DSLAB_(N1, N2, N3, N4, N5, N6), _CAT_(__HEX_, N7))
#define _DWORD_(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7, N8) _CAT_(_SEPTIBBLE_(N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7), _CAT_(__HEX_, N8))

Ed ecco l'esempio usando Renato:

char b = _BYTE_(0100, 0001); /* equivalent to b = 65; or b = 'A'; or b = 0x41; */
unsigned int w = _WORD_(1101, 1111, 0100, 0011); /* equivalent to w = 57155; or w = 0xdf43; */
unsigned long int dw = _DWORD_(1101, 1111, 0100, 0011, 1111, 1101, 0010, 1000); /* Equivalent to dw = 3745774888; or dw = 0xdf43fd28; */

Basta usare la libreria standard in C ++:

#include <bitset>

Hai bisogno di una variabile di tipo std::bitset:

std::bitset<8ul> x;
x = std::bitset<8>(10);
for (int i = x.size() - 1; i >= 0; i--) {
      std::cout << x[i];
}

In questo esempio, ho memorizzato la forma binaria di 10in x.

8uldefinisce la dimensione dei bit, quindi 7ulsignifica sette bit e così via.

C ++ fornisce un modello standard denominato std::bitset. Provalo se vuoi.

Puoi provare a utilizzare una matrice di bool:

bool i[8] = {0,0,1,1,0,1,0,1}