【C言語】10進数と2進数，8進数，16進数の相互変換

悩んでいる人

C言語で10進数と2進数，8進数，16進数の相互変換を教えて！

こういった悩みにお答えします．

本記事の信頼性

リアルタイムシステムの研究歴12年．
東大教員の時に，英語でOS（Linuxカーネル）の授業．
2012年9月～2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校（UNC）コンピュータサイエンス学部で客員研究員として勤務．C言語でリアルタイムLinuxの研究開発．
プログラミング歴15年以上，習得している言語: C/C++，Python，Solidity/Vyper，Java，Ruby，Go，Rust，D，HTML/CSS/JS/PHP，MATLAB，Assembler (x64，ARM)．
東大教員の時に，C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」，C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」をGitHubにオープンソースとして公開．
2020年1月～現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるGuarantee Happiness LLCのCTOとしてECサイト開発やWeb/SNSマーケティングの業務．2022年6月～現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるJapanese Tar Heel, Inc.のCEO兼CTO．
最近は自然言語処理AIとイーサリアムに関する有益な情報発信に従事．

（AI全般を含む）自然言語処理AIの論文の日本語訳や，AIチャットボット（ChatGPT，Auto-GPT，Gemini（旧Bard）など）の記事を50本以上執筆．アメリカのサンフランシスコ（広義のシリコンバレー）の会社でプロンプトエンジニア・マネージャー・Quality Assurance（QA）の業務委託の経験あり．
（スマートコントラクトのプログラミングを含む）イーサリアムや仮想通貨全般の記事を200本以上執筆．イギリスのロンドンの会社で仮想通貨の英語の記事を日本語に翻訳する業務委託の経験あり．

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こういった悩みにお答えします．こういった私が解説していきます．私が大学の授業で初めてC言語を勉強した時は全然できませんでしたが，先生やTA，友人に相談しながら一生懸命C言語を勉強してできるようにな ...

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10進数と2進数の相互変換

10進数と2進数を相互変換するコードは以下になります．

/*
 * Author: Hiroyuki Chishiro
 * License: 2-Clause BSD
 */
#include <stdio.h>

#define BIN_BITS 32
#define BIN_BIT_MASK 0x1
#define BIN_BIT_SHIFT 1

void dec2bin(int bin[BIN_BITS], int a)
{
  int i;
  unsigned int b = a;

  for (i = BIN_BITS - 1; i >= 0; i--) {
    bin[i] = b & BIN_BIT_MASK;
    b >>= BIN_BIT_SHIFT;
  }
}

int bin2dec(int bin[BIN_BITS])
{
  int i;
  int ret = 0;

  for (i = BIN_BITS - 1; i >= 0; i--) {
    ret |= (bin[i] & BIN_BIT_MASK) << (BIN_BITS - 1 - i);
  }

  return ret;
}

void print_bin(int bin[BIN_BITS])
{
  int i;

  printf("bin: ");

  for (i = 0; i < BIN_BITS; i++) {
    printf("%d", bin[i]);

    if ((i & 0x3) == 0x3) {
      printf(" ");
    }
  }

  printf("\n");
}

int main(void)
{
  int a, b;
  int bin[BIN_BITS];

  printf("Please input an integer: ");
  scanf("%d", &a);

  printf("a = %d\n", a);

  dec2bin(bin, a);
  print_bin(bin);

  b = bin2dec(bin);
  printf("b = %d\n", b);

  return 0;
}

* Author: Hiroyuki Chishiro

* License: 2-Clause BSD

#include <stdio.h>

#define BIN_BITS 32

#define BIN_BIT_MASK 0x1

#define BIN_BIT_SHIFT 1

void dec2bin(int bin[BIN_BITS], int a)

{

int i;

unsigned int b = a;

for (i = BIN_BITS - 1; i >= 0; i--) {

bin[i] = b & BIN_BIT_MASK;

b >>= BIN_BIT_SHIFT;

}

int bin2dec(int bin[BIN_BITS])

{

int i;

int ret = 0;

for (i = BIN_BITS - 1; i >= 0; i--) {

ret |= (bin[i] & BIN_BIT_MASK) << (BIN_BITS - 1 - i);

}

return ret;

}

void print_bin(int bin[BIN_BITS])

{

int i;

printf("bin: ");

for (i = 0; i < BIN_BITS; i++) {

printf("%d", bin[i]);

if ((i & 0x3) == 0x3) {

printf(" ");

}

printf("\n");

}

int main(void)

{

int a, b;

int bin[BIN_BITS];

printf("Please input an integer: ");

scanf("%d", &a);

printf("a = %d\n", a);

dec2bin(bin, a);

print_bin(bin);

b = bin2dec(bin);

printf("b = %d\n", b);

return 0;

}

実行結果は以下になります．

3行目の行末で10進数の数値「123」と入力し，その値を10進数で表示します（4行目）．

次に，10進数を2進数に変換して表示します（5行目）．

最後に，2進数を10進数に変換して表示します（6行目）．

$ gcc dec2bin.c
$ a.out 
Please input an integer: 123
a = 123
bin: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1011 
b = 123

$ gcc dec2bin.c

$ a.out

Please input an integer: 123

a = 123

bin: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 1011

b = 123

10進数と8進数の相互変換

10進数と8進数を相互変換するコードは以下になります．

/*
 * Author: Hiroyuki Chishiro
 * License: 2-Clause BSD
 */
#include <stdio.h>

#define OCT_BITS 11
#define OCT_BIT_MASK 0x7
#define OCT_BIT_SHIFT 3

void dec2oct(int oct[OCT_BITS], int a)
{
  int i;
  unsigned int b = a;

  for (i = OCT_BITS - 1; i >= 0; i--) {
    oct[i] = b & OCT_BIT_MASK;
    b >>= OCT_BIT_SHIFT;
  }
}

int oct2dec(int oct[OCT_BITS])
{
  int i;
  int ret = 0;

  for (i = OCT_BITS - 1; i >= 0; i--) {
    ret |= (oct[i] & OCT_BIT_MASK) << OCT_BIT_SHIFT * (OCT_BITS - 1 - i);
  }

  return ret;
}

void print_oct(int oct[OCT_BITS])
{
  int i;

  printf("oct: ");

  for (i = 0; i < OCT_BITS; i++) {
    if ((i & 0x3) == 0x3) {
      printf(" ");
    }

    printf("%o", oct[i]);
  }

  printf("\n");
}

int main(void)
{
  int a, b;
  int oct[OCT_BITS];

  printf("Please input an integer: ");
  scanf("%d", &a);

  printf("a = 0%o\n", a);

  dec2oct(oct, a);
  print_oct(oct);

  b = oct2dec(oct);
  printf("b = 0%o\n", b);

  return 0;
}

* Author: Hiroyuki Chishiro

* License: 2-Clause BSD

#include <stdio.h>

#define OCT_BITS 11

#define OCT_BIT_MASK 0x7

#define OCT_BIT_SHIFT 3

void dec2oct(int oct[OCT_BITS], int a)

{

int i;

unsigned int b = a;

for (i = OCT_BITS - 1; i >= 0; i--) {

oct[i] = b & OCT_BIT_MASK;

b >>= OCT_BIT_SHIFT;

}

int oct2dec(int oct[OCT_BITS])

{

int i;

int ret = 0;

for (i = OCT_BITS - 1; i >= 0; i--) {

ret |= (oct[i] & OCT_BIT_MASK) << OCT_BIT_SHIFT * (OCT_BITS - 1 - i);

}

return ret;

}

void print_oct(int oct[OCT_BITS])

{

int i;

printf("oct: ");

for (i = 0; i < OCT_BITS; i++) {

if ((i & 0x3) == 0x3) {

printf(" ");

}

printf("%o", oct[i]);

}

printf("\n");

}

int main(void)

{

int a, b;

int oct[OCT_BITS];

printf("Please input an integer: ");

scanf("%d", &a);

printf("a = 0%o\n", a);

dec2oct(oct, a);

print_oct(oct);

b = oct2dec(oct);

printf("b = 0%o\n", b);

return 0;

}

実行結果は以下になります．

同様に10進数と8進数を相互変換します．

$ gcc dec2oct.c
$ a.out 
Please input an integer: 123
a = 0173
oct: 000 0000 0173
b = 0173

$ gcc dec2oct.c

$ a.out

Please input an integer: 123

a = 0173

oct: 000 0000 0173

b = 0173

10進数と16進数の相互変換

10進数と16進数を相互変換するコードは以下になります．

/*
 * Author: Hiroyuki Chishiro
 * License: 2-Clause BSD
 */
#include <stdio.h>

#define HEX_BITS 8
#define HEX_BIT_MASK 0xf
#define HEX_BIT_SHIFT 4

void dec2hex(int hex[HEX_BITS], int a)
{
  int i;
  unsigned int b = a;

  for (i = HEX_BITS - 1; i >= 0; i--) {
    hex[i] = b & HEX_BIT_MASK;
    b >>= HEX_BIT_SHIFT;
  }
}

int hex2dec(int hex[HEX_BITS])
{
  int i;
  int ret = 0;

  for (i = HEX_BITS - 1; i >= 0; i--) {
    ret |= (hex[i] & HEX_BIT_MASK) << HEX_BIT_SHIFT * (HEX_BITS - 1 - i);
  }

  return ret;
}

void print_hex(int hex[HEX_BITS])
{
  int i;

  printf("hex: ");

  for (i = 0; i < HEX_BITS; i++) {
    printf("%x", hex[i]);

    if ((i & 0x3) == 0x3) {
      printf(" ");
    }
  }

  printf("\n");
}

int main(void)
{
  int a, b;
  int hex[HEX_BITS];

  printf("Please input an integer: ");
  scanf("%d", &a);

  printf("a = 0x%x\n", a);

  dec2hex(hex, a);
  print_hex(hex);

  b = hex2dec(hex);
  printf("b = 0x%x\n", b);

  return 0;
}

* Author: Hiroyuki Chishiro

* License: 2-Clause BSD

#include <stdio.h>

#define HEX_BITS 8

#define HEX_BIT_MASK 0xf

#define HEX_BIT_SHIFT 4

void dec2hex(int hex[HEX_BITS], int a)

{

int i;

unsigned int b = a;

for (i = HEX_BITS - 1; i >= 0; i--) {

hex[i] = b & HEX_BIT_MASK;

b >>= HEX_BIT_SHIFT;

}

int hex2dec(int hex[HEX_BITS])

{

int i;

int ret = 0;

for (i = HEX_BITS - 1; i >= 0; i--) {

ret |= (hex[i] & HEX_BIT_MASK) << HEX_BIT_SHIFT * (HEX_BITS - 1 - i);

}

return ret;

}

void print_hex(int hex[HEX_BITS])

{

int i;

printf("hex: ");

for (i = 0; i < HEX_BITS; i++) {

printf("%x", hex[i]);

if ((i & 0x3) == 0x3) {

printf(" ");

}

printf("\n");

}

int main(void)

{

int a, b;

int hex[HEX_BITS];

printf("Please input an integer: ");

scanf("%d", &a);

printf("a = 0x%x\n", a);

dec2hex(hex, a);

print_hex(hex);

b = hex2dec(hex);

printf("b = 0x%x\n", b);

return 0;

}

実行結果は以下になります．

同様に10進数と16進数を相互変換します．

$ gcc dec2hex.c
$ a.out 
Please input an integer: 123
a = 0x7b
hex: 0000 007b 
b = 0x7b

$ gcc dec2hex.c

$ a.out

Please input an integer: 123

a = 0x7b

hex: 0000 007b

b = 0x7b

まとめ

C言語で10進数と2進数，10進数と8進数，10進数と16進数の相互変換を紹介しました．

n進数の変換は，バイナリを表示する時等に有用ですので，使いこなしましょう．

※odコマンドでも利用されています．

C言語を独学で習得することは難しいです．

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: 元東大教員がおすすめするC言語を学べるオンラインプログラミングスクール5社

こういった悩みにお答えします．こういった私が解説していきます．私が大学の授業で初めてC言語を勉強した時は全然できませんでしたが，先生やTA，友人に相談しながら一生懸命C言語を勉強してできるようにな ...

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