C 将十六进制字符IP转换为二进制

几天前我问了一个问题，这对我帮助很大，但我又有一个问题。我没有得到的是，当我得到十六进制输入作为scanf%c%c.%c%c.%c%c.%c%c时，如何将其转换为二进制。我想说的是，假设输入为00.11.10.FF，我如何将其转换为00000000.00010001.00010000.11111111，并像这样打印

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如果您能帮助我，我将非常高兴。

如果您仍有问题，如注释中所述，除非您想创建一个查找表，这是一个很好的方法，否则您的第一个任务是将ASCII字符00.11.10.FF转换为0x0、0x11、0x10和0xff的实际数值。有很多方法可以做到这一点，但是如果您使用scanf进行阅读，您也可以让scanf通过使用%x格式说明符进行阅读，该说明符将接受十六进制字符并执行转换

例如，要将每个四边形读入名为hex的无符号值数组，可以执行以下操作：

#define QUAD  4u    /* if you need a constant, #define one (or more) */
...
    unsigned hex[QUAD] = {0};   /* let's input the values as numbers */
    ...
    if (scanf ("%x.%x.%x.%x", &hex[0], &hex[1], &hex[2], &hex[3]) != 4) {
        fputs ("error: invalid input.\n", stderr);
        return 1;
    }

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

#define QUAD  4u    /* if you need a constant, #define one (or more) */
#define QBITS 8u

/** binary representation of 'v' padded to 'sz' bits.
 *  the padding amount is limited to the number of
 *  bits in 'v'. valid range: 0 - sizeof v * CHAR_BIT.
 */
void binprnpad (const unsigned long v, size_t sz)
{
    if (!sz) { fprintf (stderr, "error: invalid sz.\n"); return; }
    if (!v)  { while (sz--) putchar ('0'); return; }

    if (sz > sizeof v * CHAR_BIT)
        sz = sizeof v * CHAR_BIT;

    while (sz--)
        putchar ((v >> sz & 1) ? '1' : '0');
}

int main (void) {

    unsigned hex[QUAD] = {0};   /* let's input the values as numbers */

    fputs ("enter hex IP: ", stdout);   /* read/validate input */
    if (scanf ("%x.%x.%x.%x", &hex[0], &hex[1], &hex[2], &hex[3]) != 4) {
        fputs ("error: invalid input.\n", stderr);
        return 1;
    }

    for (unsigned i = 0; i < QUAD; i++) {   /* loop over each quad */
        if (i)                      /* if not zero output the '.' */
            putchar ('.');
        binprnpad (hex[i], QBITS);  /* output the 8-bits per quad */
    }
    putchar ('\n');     /* tidy up with newline */

    return 0;
}

注意：您可以将十六进制声明为unsigned char并保存额外的字节，但是您可能希望使用hh type修饰符限制scanf读取的值，例如%hhx，但旧版本的VS不支持该前缀，因此在这种情况下，将使用简单的unsigned

将十六进制字符转换为数值后，剩下的就是输出每个字符的二进制表示，即已存储在内存中的值。为此，您可以简单地循环和移位，检查位是0还是1，并输出相应的字符“0”或“1”

此外，由于一个简单的循环和移位将只输出到没有更多的1位为止，因此您需要设置要显示的位数，以确保通过循环该次数获得完整的8个字节。将请求位数的信息写入标准输出的便捷功能可以是：

/** binary representation of 'v' padded to 'sz' bits.
 *  the padding amount is limited to the number of
 *  bits in 'v'. valid range: 1 - sizeof v * CHAR_BIT.
 */
void binprnpad (const unsigned long v, size_t sz)
{
    if (!sz) { fprintf (stderr, "error: invalid sz.\n"); return; }
    if (!v)  { while (sz--) putchar ('0'); return; }

    if (sz > sizeof v * CHAR_BIT)
        sz = sizeof v * CHAR_BIT;

    while (sz--)
        putchar ((v >> sz & 1) ? '1' : '0');
}

CHAR_BIT是一个宏，表示每个字节的位数，位于limits.h中

总而言之，你可以做到：

#define QUAD  4u    /* if you need a constant, #define one (or more) */
...
    unsigned hex[QUAD] = {0};   /* let's input the values as numbers */
    ...
    if (scanf ("%x.%x.%x.%x", &hex[0], &hex[1], &hex[2], &hex[3]) != 4) {
        fputs ("error: invalid input.\n", stderr);
        return 1;
    }

#include <stdio.h>
#include <limits.h>

#define QUAD  4u    /* if you need a constant, #define one (or more) */
#define QBITS 8u

/** binary representation of 'v' padded to 'sz' bits.
 *  the padding amount is limited to the number of
 *  bits in 'v'. valid range: 0 - sizeof v * CHAR_BIT.
 */
void binprnpad (const unsigned long v, size_t sz)
{
    if (!sz) { fprintf (stderr, "error: invalid sz.\n"); return; }
    if (!v)  { while (sz--) putchar ('0'); return; }

    if (sz > sizeof v * CHAR_BIT)
        sz = sizeof v * CHAR_BIT;

    while (sz--)
        putchar ((v >> sz & 1) ? '1' : '0');
}

int main (void) {

    unsigned hex[QUAD] = {0};   /* let's input the values as numbers */

    fputs ("enter hex IP: ", stdout);   /* read/validate input */
    if (scanf ("%x.%x.%x.%x", &hex[0], &hex[1], &hex[2], &hex[3]) != 4) {
        fputs ("error: invalid input.\n", stderr);
        return 1;
    }

    for (unsigned i = 0; i < QUAD; i++) {   /* loop over each quad */
        if (i)                      /* if not zero output the '.' */
            putchar ('.');
        binprnpad (hex[i], QBITS);  /* output the 8-bits per quad */
    }
    putchar ('\n');     /* tidy up with newline */

    return 0;
}

只读字符-查找表方法

如果您只能读取字符，而无法读入数组或字符串，那么最简单的方法就是简单地读取字符，并从一个简单的表中查找其二进制表示形式，该表包含0-15或[0-9A-F]的二进制表示形式

查找表可以是一个简单的全局表，例如

/* lookup table for hex byte binary representations */
char *lookup[] = {  "0000", "0001", "0010", "0011", 
                    "0100", "0101", "0110", "0111", 
                    "1000", "1001", "1010", "1011",
                    "1100", "1101", "1110", "1111"  };

然后，该方案是直接的，从用户处读取一个字符，如果字符c是0-9，只需输出查找[c-'0']，其中c-'0'产生数字0-9，请参见：。如果字符c是[A-F]，则输出查找[c-'7']，该查找将ASCII字符值'7'减去到查找表中的索引10-15。否则，如果字符是“.”，只需将其原封不动地输出即可

为了防止有人输入00.11.10.ff，只需使用ctype.h中提供的toupper将读取的所有字符转换为uppper大小写，或手动清除所有[a-f]中的第6位

这很简单。您甚至不需要scanf，只需要getchar；，e、 g

小写十六进制示例：

$ ./bin/hexip2bin
enter hex IP: 00.11.10.ff
00000000.00010001.00010000.11111111

读取一个字符并输出一个半字节

当然，你也可以在不同的方法之间进行混合和匹配。如果不能使用查找表，则只需获取字符的数值，并将表示该十六进制值的4位写入输出，例如

#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include <ctype.h>

#define QUAD  4u    /* if you need a constant, #define one (or more) */
#define QBYTES 8u

/** binary representation of 'v' padded to 'sz' bits.
 *  the padding amount is limited to the number of
 *  bits in 'v'. valid range: 1 - sizeof v * CHAR_BIT.
 */
void binprnpad (const unsigned long v, size_t sz)
{
    if (!sz) { fprintf (stderr, "error: invalid sz.\n"); return; }
    if (!v)  { while (sz--) putchar ('0'); return; }

    if (sz > sizeof v * CHAR_BIT)
        sz = sizeof v * CHAR_BIT;

    while (sz--)
        putchar ((v >> sz & 1) ? '1' : '0');
}

int main (void) {

    unsigned ndx = 0;   /* index of the hex byte read */

    fputs ("enter hex IP: ", stdout);   /* read/validate input */

    while (ndx < QBYTES) {  /* read until 8 hex bytes read */
        unsigned char c = toupper(getchar());   /* read char as upper-case */
        if (isdigit (c)) {                      /* if [0-9] */
            binprnpad (c - '0', QUAD);
            ndx++;
        }
        else if (isxdigit (c)) {                /* if [A-F] */
            binprnpad (c - '7', QUAD);
            ndx++;
        }
        else if (c == '.')                      /* if '.' */
            putchar (c);
        else {      /* handle character not [0-9A-F.] */
            fputs ("(error: invalid character input)\n", stderr);
            break;
        }
    }
    putchar ('\n');     /* tidy up with newline */

    return 0;
}

输出相同

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这只是给同一只猫剥皮的另一种方式。仔细检查一下，如果您还有其他问题，请告诉我。

Hex->binary非常简单。每个十六进制数字正好转换成4个二进制位。所以我基本上取每个变量并转换它们。但这需要大量的if语句，对吗？首先，当你阅读%c%c时，你会明白。。。。您读取的是ASCII字符而不是数字，因此必须首先将ASCII字符[0-9A-F]转换为相应的数值。一旦你有了十进制表示法，二进制就已经存储在内存中了。或者，您可以编写一个查找表，直接从ASCII转换为该字符的二进制表示形式-由您决定。可能重复的嘿，谢谢您的回答！但问题是我不太了解他们，因为我们还没有学会他们。我之所以使用%c进行输入，是因为讲师说我们不能像我说的那样使用%x数组来存储值和字符串，因为我们还没有学习它们。这是我在计算机工程专业的第一年，这是一项c编程语言的作业。很抱歉，我应该把它写在主要的帖子里。好的，我可以帮你，我会添加一个。你应该为你的教授额外的不必要的工作打耳光：谢谢你这么详细的解释。这对我会很有帮助的。虽然我不能完全使用该代码，但我会对其进行一些修改，以避免违反规则。教授说这在将来会有帮助，但我真的看不到我自己在做一个项目，而不是我们 正在加载%x。无论如何，再次感谢！

#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include <ctype.h>

#define QUAD  4u    /* if you need a constant, #define one (or more) */
#define QBYTES 8u

/** binary representation of 'v' padded to 'sz' bits.
 *  the padding amount is limited to the number of
 *  bits in 'v'. valid range: 1 - sizeof v * CHAR_BIT.
 */
void binprnpad (const unsigned long v, size_t sz)
{
    if (!sz) { fprintf (stderr, "error: invalid sz.\n"); return; }
    if (!v)  { while (sz--) putchar ('0'); return; }

    if (sz > sizeof v * CHAR_BIT)
        sz = sizeof v * CHAR_BIT;

    while (sz--)
        putchar ((v >> sz & 1) ? '1' : '0');
}

int main (void) {

    unsigned ndx = 0;   /* index of the hex byte read */

    fputs ("enter hex IP: ", stdout);   /* read/validate input */

    while (ndx < QBYTES) {  /* read until 8 hex bytes read */
        unsigned char c = toupper(getchar());   /* read char as upper-case */
        if (isdigit (c)) {                      /* if [0-9] */
            binprnpad (c - '0', QUAD);
            ndx++;
        }
        else if (isxdigit (c)) {                /* if [A-F] */
            binprnpad (c - '7', QUAD);
            ndx++;
        }
        else if (c == '.')                      /* if '.' */
            putchar (c);
        else {      /* handle character not [0-9A-F.] */
            fputs ("(error: invalid character input)\n", stderr);
            break;
        }
    }
    putchar ('\n');     /* tidy up with newline */

    return 0;
}