从数字字符串获取位

Question

如果我有一个数字字符串（字符数组），一个数字是一个字符，导致四位数字的空间是5个字节，包括空终止。

unsigned char num[] ="1024"; 
printf("%d", sizeof(num)); // 5 

然而，1024可以写成

unsigned char binaryNum[2]; 
binaryNum[0] = 0b00000100; 
binaryNum[1] = 0b00000000; 

如何从字符串到二进制转换来有效地使？ 在我的程序中，我会使用≈30位数字，所以空间增益会很大。 我的目标是创建通过UDP/TCP发送的数据包。

我不希望使用库来执行此任务，因为代码可用的空间很小。编辑： 感谢您的快速回复。

char num = 0b0000 0100 // "4" 
-------------------------- 
char num = 0b0001 1000 // "24" 
----------------------------- 
char num[2]; 
num[0] = 0b00000100; 
num[1] = 0b00000000; 
// num now contains 1024 

我需要≈10个字节来包含我的二进制形式的数字。因此，如果我建议从后面开始逐个解析数字，那么如何构建最终的大二进制数？

Answer 1

通常，将字符串表示中的数字转换为十进制很容易，因为每个字符都可以分别进行分析。例如。到"1024"转换为1024你可以看看'4'，将其转换为4，由10大量繁殖，然后转换2和10添加它，乘法，依此类推，直到你已经解析了整个字符串。

对于二进制，它并不是那么容易，例如，您可以将4转换为100和2至010，但42不是100 010或110或类似的东西。所以，你最好的选择是将整个事物转换为数字，然后使用数学运算（位移等）将该数字转换为二进制数。对于符合C++数字类型之一的数字，这将工作得很好，但如果要处理任意大的数字，则需要BigInteger类，这对您来说似乎是个问题，因为代码必须很小。

从你的问题我收集到，你想压缩字符串表示，以便通过网络传输数字，所以我提供的解决方案，不严格转换为二进制文件，但仍然会使用比字符串表示更少的字节并且易于使用。它基于这样一个事实，即您可以用4位存储数字0..9，因此您可以将这两个数字放在一个字节中。因此，您可以在n/2字节中存储一个n -digit数字。该算法可以如下：

• 采取的最后一个字符，'4'
• 减去'0'得到4（即一个具有价值4 INT）。
• 去掉最后一个字符。
• 重复以获得0
• 连接成一个字节：digits[0] = (4 << 4) + 0。
• 对接下来的两个数字做同样的处理：digits[1] = (2 << 4) + 1。

你在内存中表示，现在看起来像

4 0  2 1 
0100 0000 0010 0001  

digits[0] digits[1] 

即

digits = { 64, 33 } 

这不是1024相当的二进制表示的，但它是短，它可以让你轻松恢复原始数字通过颠倒算法。

你甚至有5个值留下，你不用于存储数字（即一切比1010大），你可以用其他的东西像存储符号，小数点，字节顺序或使用的最终OF-号码分隔符）。

我相信你可以实现这一点，如果你选择使用它。

Answer 2

如果我正确理解你的问题，你会想这样做：

1. 将您string表示为integer。
2. 将integer转换为binary表示形式。

对于步骤1：

• 你可以通过10^n（取决于位置）将字符串
• 减去'0'从char
• 乘法循环，并加入到一个总和。

对于第2步（为int x），一般来说：

• x%2给你最不显著位（LSB）。
• x /= 2“移除”LSB。

例如，取x = 6。

• x%2 = 0（LSB），x /= 2 - >x becomes 3
• x%2 = 1，x /= 2 - >x becomes 1
• x%2 = 1（MSB），x /= 2 - >x becomes 0。

所以我们看到(6)decimal == (110)bin。

上到实现（N=2，其中N是bytes最大数量）：

int x = 1024; 
int n=-1, p=0, p_=0, i=0, ex=1; //you can use smaller types of int for this if you are strict on memory usage 
unsigned char num[N] = {0}; 

for (p=0; p<(N*8); p++,p_++) { 

    if (p%8 == 0) { n++; p_=0; } //for every 8bits, 1) store the new result in the next element in the array. 2) reset the placing (start at 2^0 again). 

    for (i=0; i<p_; i++) ex *= 2; //ex = pow(2,p_); without using math.h library 

    num[n] += ex * (x%2); //add (2^p_ x LSB) to num[n] 
    x /= 2; // "remove" the last bit to check for the next. 
    ex = 1; // reset the exponent 
} 

我们可以检查结果为x = 1024：

for (i=0; i<N; i++) 
    printf("num[%d] = %d\n", i, num[i]); //num[0] = 0 (0b00000000), num[1] = 4 (0b00000100) 

Answer 3

要转换上30十进制数字表示为一个字符串，转换为严格的字节，实际上是一个256位的表示，最多占用13个字节。 （30 /日志10（256）的上限）

简单算法

dest = 0 
for each digit of the string (starting with most significant) 
    dest *= 10 
    dest += digit 

作为C代码

#define STR_DEC_TO_BIN_N 13 

unsigned char *str_dec_to_bin(unsigned char dest[STR_DEC_TO_BIN_N], const char *src) { 
    // dest[] = 0 
    memset(dest, 0, STR_DEC_TO_BIN_N); 

    // for each digit ... 
    while (isdigit((unsigned char) *src)) { 

    // dest[] = 10*dest[] + *src 
    // with dest[0] as the most significant digit 
    int sum = *src - '0'; 
    for (int i = STR_DEC_TO_BIN_N - 1; i >= 0; i--) { 
     sum += dest[i]*10; 
     dest[i] = sum % 256; 
     sum /= 256; 
    } 

    // If sum is non-zero, it means dest[] overflowed 
    if (sum) { 
     return NULL; 
    } 
    } 
    // If stopped on something other than the null character .... 
    if (*src) { 
    return NULL; 
    } 

    return dest; 
}