c - C 中的反转位并将二进制转换为十进制

Question

我正在构建一个函数，给定一个整数，反转其所有 32 位(包括符号位)，将其转换为新整数，然后返回它。我快完成了，但遇到了两个问题:

第 1 部分:如果我给它测试(15)；那么

buffer = 11110000000000000000000000000000，实际上是 15，所有位都反转了。

但是如果我给它测试(-15);那么

buffer = 10001111111111111111111111111111，这是不对的，它应该是10001000000000000000000000000001(末尾的1是符号位)。因此，对于负值，构建我的缓冲区字符串会出错。 我应该将其更改为正整数，反转位，然后将末尾的位更改为 1 吗？ 或者有一些更简单的方法来构建这个字符串吗？

第 2 部分:

“answer”，我返回的应该代表这些数字的整数，从来都不准确。如果我给它 test(1500)answer = 185，那么它应该是 1000341504。 将 32 位二进制数转换为整数的最佳方法是什么？

我的代码:

int test(int var){
   printf("reversing %d:\n", var);
   char buffer[32];
   int i = 0;
   int power = sizeof(var) * 8;
   int answer = 0;

   while(power > 0){

      //check the lowest bit and put a 0 or 1 into the array
      if((var & 1) == 1){
         buffer[i] = '1';
         i++;
      }

      else{
         buffer[i] = '0';
         i++;
      }
      //shift to the next bit
      var>>= 1;
      power--;
   }

   i++;
   buffer[i] = '\0';

   printf("\nbuffer =  %s", buffer);

   //loop through the array in reverse, building the number
   while(i > 0){
      if(buffer[i] == '0'){

         i--;
      }
      else{

         answer += (2 ^ (32 - i));  //here is where I try to add up answer
         i--;
      }
   }
   printf("\nanswer = %d \n\n\n\n", answer);
   return 0;
}

Answer 1

您的转换中不正确的部分是:

answer += (2 ^ (32 - i))

2 ^ (32 - i)) 是 2 XOR (32 - i)，因为 ^ 是 XOR 运算符。

我会像这样进行转换:

unsigned int answer = 0, pow=1;
for(int i = sizeof(buffer) - 1; i >= 0; --i)
{
    int bit = buffer[i] - '0';

    answer += bit * pow;

    pow *= 2;
}

通过向后执行(从 31 到 0)，您不必使用 pow 或创建函数执行 2 的 i 次方。这会给你整数值你的二元解释，总是积极的。如果你想要整数值2-补码二进制:

int answer = 0;
unsigned int pow=1;
for(int i = sizeof(buffer) - 1; i > 0; --i)
{
    int bit = buffer[i] - '0';

    answer += bit * pow;

    pow *= 2;
}

if(buffer[0] == '1')
    answer |= 0x80000000; // setting last bit

或更通用的解决方案(不关心answer是否签名)

int answer = 0; // or unsigned int answer = 0;
size_t len = strlen(buffer);
for(int i = len - 1; i > 0; --i)
{
    if(buffer[i] == '1')
        answer |= 1 << len - 1 - i;
}

编辑

我还发现您转换为字符串时出现错误:

char buffer[32];
...
i++;
buffer[i] = '\0';

缓冲区可容纳 32 个字符，每一位对应一个字符。没有空间了那里有 0 终止字节，同样使用 i++ 你会溢出缓冲区，i将为 33，因此溢出 2。

如果您不打算将 buffer 视为字符串(没有 strcpy、没有 strcmp，没有 printf)，那么您不必存储终止 '\0'。去除buffer[i] = '\0'; 就是这样。

但是您确实将其打印为字符串，因此您必须将 buffer 声明为

char buffer[33];

并删除 buffer[i] = '\0'; 之前的 i++。

在这种情况下，您还需要将 for 循环更改为

for(i = sizeof(buffer) - 2; i >= 0; --i)

和

for(i = sizeof(buffer) - 2; i > 0; --i)

或 strlen(buffer) - 1 而不是 sizeof(buffer) - 2 (如果您执行以下操作在另一个函数上进行转换，并将指针传递给 buffer。