063. 编写函数实现整数的二进制表示

在C语言中，可以通过位运算来实现整数的二进制表示。具体来说，可以通过不断地检查整数的每一位是否为1，并将其转换为字符形式输出。

C语言实现整数的二进制表示

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

// 函数：将整数转换为二进制字符串
char* intToBinary(int n) {
    // 分配足够的空间来存储32位整数的二进制表示，加上一个结束符
    char* binary = (char*)malloc(33 * sizeof(char));
    if (binary == NULL) {
        printf("内存分配失败！\n");
        exit(1);
    }

    // 从最低位开始填充二进制字符串
    for (int i = 0; i < 32; i++) {
        binary[31 - i] = (n & 1) ? '1' : '0'; // 检查当前位是否为1
        n >>= 1; // 右移一位
    }
    binary[32] = '\0'; // 添加字符串结束符

    return binary;
}

int main() {
    int num;
    printf("请输入一个整数：");
    scanf("%d", &num);

    char* binary = intToBinary(num);
    printf("整数 %d 的二进制表示为：%s\n", num, binary);

    free(binary); // 释放分配的内存
    return 0;
}

代码说明

函数定义：

intToBinary 函数接收一个整数 n，并返回一个表示其二进制形式的字符串。
分配一个长度为33的字符数组（32位整数 + 1个结束符）。

填充二进制字符串：

使用 for 循环从最低位到最高位逐位检查整数的每一位。
使用位运算 n & 1 检查当前位是否为1。
使用右移运算符 n >>= 1 将整数右移一位，以便检查下一位。
将每一位的结果存储到字符数组中。

添加结束符：

在字符串的末尾添加空字符 '\0'，确保返回的是一个有效的C字符串。

主函数：

提示用户输入一个整数。
调用 intToBinary 函数将整数转换为二进制字符串。
打印结果。
释放分配的内存。

示例运行

输入：

请输入一个整数：123

输出：

整数 123 的二进制表示为：00000000000000000000000001111011

注意事项

内存管理：动态分配的内存需要在使用完毕后释放，以避免内存泄漏。
整数范围：该实现假设输入的整数为32位整数。如果需要处理更大范围的整数，可以适当调整数组大小。
负数处理：该实现对负数的处理是基于补码形式的。如果需要特殊的负数表示（如符号位+绝对值），需要额外处理。

总结

通过使用位运算，可以高效地实现整数的二进制表示。这种方法不仅简单，而且效率高，适用于各种需要处理二进制数据的场景。

视频讲解

BiliBili： 视睿网络-哔哩哔哩视频 (bilibili.com)