C++将16进制补码转换为十进制数

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C++将16进制补码转换为十进制数

好多年没更新了，工作后的第一个更新。

言归正传，前几天碰上一个小问题，简单地说就是将核对给机械臂的发的运动指令是否正确，但指令码是16进制补码，看得云里雾里，用自带的计算器发现，并没有将负数的补码转成10进制的指令，因此，就写了一个简单的转换程序，代码如下：

// 计算一个16进制补码表示的整数对应的十进制数 #include <tchar.h> #include <cmath> #include <iostream> #define MAXCHAR 9 #define MAXDIGIT 8 using namespace std; int HexChar2Digit(char NumInComplement[], int NumDigit[], int charsize); // 主函数 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { int bitnum = 0, charsize = 16; int isNegNum = 0; int i, numbase; long long resultInDec = 0; char NumInComplement[MAXCHAR]; int NumDigit[MAXDIGIT]; cout << "输入计算的位数（8位，16位，32位）：" << endl; cin >> bitnum; charsize = bitnum / 4; // 清空缓存区 cin.clear(); cin.ignore(numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\\n'); cout << "输入16进制表示的补码(输入 'q'， 退出)：" << endl; cin.getline(NumInComplement, MAXCHAR); while (NumInComplement[0] != 'q') { // 判断是否为负数 isNegNum = ((NumInComplement[0] - '0' >= 8) && (NumInComplement[0] - '0' <= 9))|| ((NumInComplement[0] - 'a' >= 0) && (NumInComplement[0] - 'a' <= 5))|| ((NumInComplement[0] - 'A' >= 0) && (NumInComplement[0] - 'A' <= 5)); // 将补码字符串转换为十进制数 HexChar2Digit(NumInComplement, NumDigit, charsize); resultInDec = 0; for (i = 0; i < charsize; i++) { resultInDec += NumDigit[charsize-1-i] * pow(16, i); } // 如果为负数，补码求补得到十进制数真值 if (isNegNum) { resultInDec = resultInDec - pow(2, bitnum); } cout << "补码0x" << NumInComplement << "对应的十进制数：" << resultInDec << endl; cout << "输入16进制表示的补码(输入 'q'， 退出)：" << endl; cin.getline(NumInComplement, MAXCHAR); } return 0; } /* 函数名称：HexChar2Digit * 函数功能：将字符表示的16进制码转换成对应的16进制基数（0，1，2，...,15） * 函数输入： * NumInComplement：16进制码对应的字符串 * charsize: 16进制码的长度 * * 函数输出： * NumDigit: 对应的16进制基数 * * 函数返回值： * 1-转换正确，0-转换错误，字符串中有非法字符 */ int HexChar2Digit(char NumInComplement[], int NumDigit[], int charsize) { int i; for (i = 0; i < charsize; i++) { switch (NumInComplement[i]) { case '0': case '1': case '2': case '3': case '4': case '5': case '6': case '7': case '8': case '9': NumDigit[i] = NumInComplement[i] - '0'; break; case 'a': case 'A': NumDigit[i] = 10; break; case 'b': case 'B': NumDigit[i] = 11; break; case 'c': case 'C': NumDigit[i] = 12; break; case 'd': case 'D': NumDigit[i] = 13; break; case 'e': case 'E': NumDigit[i] = 14; break; case 'f': case 'F': NumDigit[i] = 15; break; default: // 出现非法字符，失败返回 return 0; } } // 转换成功 return 1; }

这里简单解释一下补码的概念，计算机中整数均采用补码的方式存储，补码相比于原码和反码，其0的表示方式是唯一的。

（1）对于正整数：其补码与原码相等，直接采用除基数取余方式可以直接得到，将正整数补码还原成十进制正整数直接按权相加即可；

（2）对于负整数：其处理比较麻烦，书上教材也给出了相应的转换公式，但实际上可以直接从字面上理解，比如，16位补码表示的-1为0xFFFF，其0xFFFF与其对应的相反数1，相加刚好为2的16次方，而2的16次方刚好是10000000000000000（1是溢出位，其实得到的是16个0），这就是“补”的直接含义：负数的补码+其相反数的补码=0（2的n次方）。

因此，负数补码对应的十进制数=按权展开的后的十进制数-（2的n次方）

测试结果如下：

以十进制-30431为例，采用自带的计算器校核，结果正确。

 

 

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