c - 在 C 中进行二进制算术的最佳方法？

Question

我正在学习 C 并编写一个简单的程序，它将采用 2 个字符串值，假设每个字符串值都是二进制数，并根据用户选择执行算术运算:

• 将两个值相加，
• 从输入 1 中减去输入 2，或者
• 将两个值相乘。

我的实现假定字符串中的每个字符都是二进制位，例如char bin5 = "0101";，但一次通过字符串解析一个字符的方法似乎太天真了。理想情况下，我希望直接使用二进制值。

在 C 中执行此操作的最有效方法是什么？有没有更好的方法将输入视为二进制值而不是 scanf() 并从字符串中获取每一位？

我做了一些研究，但没有发现从初学者的角度来看明显更好的方法。如有任何建议，我们将不胜感激!

Answer 1

建议:
没有什么比在字符串中一次遍历一个字符并确保用户只输入 1 和 0 更好的了。请记住，如果您假设一切都是1或0，即使您可以编写一个真正快速的汇编例程，你真的不想那样做。用户可以输入任何内容，而您希望能够告诉他们他们是否搞砸了。

的确，与将实际数字相加可能需要的几个周期相比，这似乎慢得令人难以置信，但是如果您在纳秒或毫秒内得到答案真的很重要吗？无论如何，人类只能检测到 30 毫秒的延迟。

最后，与解析字符串或添加数字相比，从用户那里获取输入并将输出写入屏幕所花费的时间已经长得多，因此您的算法几乎不是这里的瓶颈。为实际上是计算密集型的事物保存您花哨的优化:-)。

您在这里应该关注的是 reduce task 的人力密集程度。而且，事实证明有人已经为你做了这件事。

解决方案:
看看the strtol() manpage :

long strtol(const char *nptr, char **endptr, int base);

这将使您可以将任何基数的字符串 (nptr) 转换为长整数。它也检查错误。转换二进制字符串的示例用法:

#include <stdlib.h>

char buf[MAX_BUF];
get_some_input(buf);

char *err;
long number = strtol(buf, &err, 2);
if (*err) {
    // bad input: try again?
} else {
    // number is now a long converted from a valid binary string.
}

提供基数 2 告诉 strtol 转换二进制文字。