论C/C++数据在内存中的二进制存放形式

// enter any type data to show Binary.c

// 输入指定类型数据显示其二进制值

// version: 6.0

// 缺陷: 请勿使用vc 6.0编译 由于不支持long long及unsigned long long类型

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS // Microsoft Visual Studio 2013编译器请加入本行

#include <stdio.h>

#include <limits.h> // CHAR_BIT所属h文件 CHAR_BIT = 8

#define MAX	13 // 最大选项数

#define EATLINE while (getchar() != '\n') continue // 应输入数字但实际输入字母则剔除错误输入

#define SHOW_INPUT(str) printf("Please input a %s number ", str) // 显示请输入语句

#define SHOW_ERROR(str)	printf("wrong %s number!\n", str) // 显示输入错误语句

const char * const datatype[MAX + 1] =

{

	"exit",

	"char",

	"unsigned char",

	"short",

	"unsigned short",

	"int",

	"unsigned int",

	"long",

	"unsigned long",

	"long long",

	"unsigned long long",

	"float",

	"double",

	"long double"

};

int menu(void);

void convert(const unsigned char * const ch, const char size);

int main(void)

{

	union

	{

		long long llvalue;

		unsigned long long ullvalue;

		float fvalue;

		double dvalue;

		long double ldvalue;

		// 用unsigned类型是为了与mask类型一致

		unsigned char array[CHAR_BIT];

	}data;

	int select; // 选项

	// while ((select = menu()) != 0)

	while (select = menu())

	{

		switch (select)

		{

		case 1: // char

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf("(%d to %d) : ", CHAR_MIN, CHAR_MAX);

			while (scanf("%lld", &data.llvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

				printf("(%d to %d) : ", CHAR_MIN, CHAR_MAX);

			}

			printf("\n%lld is in %#p\nBinary : ", data.llvalue, &data.llvalue);

			convert(data.array, sizeof(char));

			break;

		case 2:	// unsigned char

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf("(0 to %u) : ", UCHAR_MAX);

			while (scanf("%llu", &data.ullvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

				printf("(0 to %u) : ", UCHAR_MAX);

			}

			printf("\n%llu is in %#p\nBinary : ", data.ullvalue, &data.ullvalue);

			convert(data.array, sizeof(unsigned char));

			break;

		case 3: // short

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf("(%d to %d) : ", SHRT_MIN, SHRT_MAX);

			while (scanf("%lld", &data.llvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

				printf("(%d to %d) : ", SHRT_MIN, SHRT_MAX);

			}

			printf("\n%lld is in %#p\nBinary : ", data.llvalue, &data.llvalue);

			convert(data.array, sizeof(short));

			break;

		case 4:	// unsigned short

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf("(0 to %u) : ", USHRT_MAX);

			while (scanf("%llu", &data.ullvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

				printf("(0 to %u) : ", USHRT_MAX);

			}

			printf("\n%llu is in %#p\nBinary : ", data.ullvalue, &data.ullvalue);

			convert(data.array, sizeof(unsigned short));

			break;

		case 5: // int

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf("(%d to %d) : ", INT_MIN, INT_MAX);

			while (scanf("%lld", &data.llvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

				printf("(%d to %d) : ", INT_MIN, INT_MAX);

			}

			printf("\n%lld is in %#p\nBinary : ", data.llvalue, &data.llvalue);

			convert(data.array, sizeof(int));

			break;

		case 6: // unsigned int

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf("(0 to %u) : ", UINT_MAX);

			while (scanf("%llu", &data.ullvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

				printf("(0 to %u) : ", UINT_MAX);

			}

			printf("\n%llu is in %#p\nBinary : ", data.ullvalue, &data.ullvalue);

			convert(data.array, sizeof(unsigned int));

			break;

		case 7: // long

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf("(%d to %d) : ", LONG_MIN, LONG_MAX);

			while (scanf("%llu", &data.ullvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

				printf("(%d to %d) : ", LONG_MIN, LONG_MAX);

			}

			printf("\n%llu is in %#p\nBinary : ", data.ullvalue, &data.ullvalue);

			convert(data.array, sizeof(long));

			break;

		case 8: // unsigned long

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf("(0 to %u) : ", ULONG_MAX);

			while (scanf("%llu", &data.ullvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

				printf("(0 to %u) : ", ULONG_MAX);

			}

			printf("\n%llu is in %#p\nBinary : ", data.ullvalue, &data.ullvalue);

			convert(data.array, sizeof(unsigned long));

			break;

		case 9: // long long

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf("(%lld to %lld) : ", LLONG_MIN, LLONG_MAX);

			while (scanf("%lld", &data.llvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

				printf("(%lld to %lld) : ", LLONG_MIN, LLONG_MAX);

			}

			printf("\n%lld is in %#p\nBinary : ", data.llvalue, &data.llvalue);

			convert(data.array, sizeof(long long));

			break;

		case 10: // unsigned long long

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf("(0 to %llu) : ", ULLONG_MAX);

			while (scanf("%llu", &data.ullvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

				printf("(0 to %llu) : ", ULLONG_MAX);

			}

			printf("\n%llu is in %#p\nBinary : ", data.ullvalue, &data.ullvalue);

			convert(data.array, sizeof(unsigned long long));

			break;

		case 11: // float

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf(": ");

			while (scanf("%f", &data.fvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

			}

			printf("\n%f is in %#p\nBinary : ", data.fvalue, &data.fvalue);

			convert(data.array, sizeof(float));

			break;

		case 12: // double

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf(": ");

			while (scanf("%lf", &data.dvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

			}

			printf("\n%lf is in %#p\nBinary : ", data.dvalue, &data.dvalue);

			convert(data.array, sizeof(double));

			break;

		case 13: // long double

			SHOW_INPUT(datatype[select]);

			printf(": ");

			while (scanf("%lf", &data.ldvalue) != 1)

			{

				EATLINE;

				SHOW_ERROR(datatype[select]);

				SHOW_INPUT(datatype[select]);

			}

			printf("\n%lf is in %#p\nBinary : ", data.ldvalue, &data.ldvalue);

			convert(data.array, sizeof(long double));

			break;

		default:

			break;

		}

	}

	printf("Bye.\n");

	getch();

	return 0;

}

int menu(void)

{

	int i, code, status;

	for(i = 0; i <= MAX; ++i)

		printf("%d\t%s\n",i , datatype[i]);

	printf("Please input the number to select : ");

	while ((status = scanf("%d", &code)) != 1 || (code > MAX || code < 0))

	{

		if (status != 1)

			scanf("%*s");

		printf("input an integer from 0 to %d,please\n", MAX);

	}

	return code;

}

void convert(const unsigned char * const ch, const char size)

{

	char i;

	for (i = size - 1; i >= 0; --i)

	{

		// 掩码mask用unsigned类型是为了无符号数右移以0填充

  		unsigned char j, mask = 1 << (CHAR_BIT - 1); // 0x80 即 1000 0000B

		for (j = 0; j < CHAR_BIT; ++j)

		{

			(ch[i] & mask) == mask ? putchar('1') : putchar('0');

			// mask = mask >> 1;

			mask >>= 1; // 右移1位

			// 每输出8位2进制就空一格

			if (j % CHAR_BIT == CHAR_BIT -1)

				putchar(' ');

		}

	}

	printf("\n\n");

	for (i = 0; i < size; ++i)

	{

		printf("%#p : \t", ch + i);

		unsigned char j, mask = 1 << (CHAR_BIT - 1); // 0x80 即 1000 0000B

		for (j = 0; j < CHAR_BIT; ++j)

		{

			(ch[i] & mask) == mask ? putchar('1') : putchar('0');

			// mask = mask >> 1;

			mask >>= 1; // 右移1位

			// 每输出8位2进制就空一格

			if (j % CHAR_BIT == CHAR_BIT - 1)

				putchar(' ');

		}

		putchar('\n');

	}

	putchar('\n');

}

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