
用 std::bitset 做二进制 ↔ 十进制互转要注意位宽
std::bitset 不是通用进制转换工具,它本质是固定长度的二进制位容器。想把一个整数转成二进制字符串,得先知道最大位宽:
- 转二进制:必须指定模板参数,比如
std::bitset(123);若原数超长(如 123 对应bitset就溢出),高位直接截断,不报错也不警告 - 转十进制:调用
.to_ulong()或.to_ullong(),但若位模式超出目标整型范围(如 33 位全 1 转unsigned long),会抛std::overflow_error - 不能直接处理负数:构造时传入负整数,会按补码解释为大正数(
bitset(-1)得到11111111),不是符号位扩展逻辑
用 std::stringstream + std::hex/std::oct 转十六进制、八进制
这是最常用也最安全的整数 ↔ 其他进制字符串方案,依赖流操纵符控制输出格式:
- 十进制 → 十六进制:
ss 得到"ff"(小写),加std::uppercase变"FF" - 十进制 → 八进制:
ss 得到"100" - 注意:默认不补前导零,也不带
0x前缀;要加前缀得手动写"0x" + ss.str() - 反过来(字符串 → 整数)不能靠
stringstream自动识别进制前缀;必须用std::stoi(s, nullptr, base),其中base=0才支持"0x"和"0"前缀自动推断
二进制字符串 ↔ 整数:别硬套 bitset,优先用 std::stoul(..., nullptr, 2)
如果输入是运行时得到的二进制字符串(如 "10101"),std::bitset 反而麻烦——你得先算长度再写模板参数,还不能处理可变长或带空格/前缀的输入:
- 直接用
std::stoul("10101", nullptr, 2),返回21,简洁且支持任意长度(只要在unsigned long范围内) - 若字符串可能非法(含非
'0'/'1'字符),stoul会抛std::invalid_argument;建议包在try/catch里 - 十六进制字符串同理:
std::stoul("1aF", nullptr, 16)→431;八进制:std::stoul("755", nullptr, 8) -
bitset的bitset(const std::string&)构造函数虽能接受二进制字符串,但要求严格:只含'0'和'1',且长度必须匹配模板参数,否则编译失败或运行时报std::invalid_argument
性能与边界:大数、前导零、跨平台兼容性
实际项目中容易忽略三点:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
- 进制转换函数(如
stoul)在不同标准库实现中对超长字符串处理不一致;GCC libstdc++ 和 Clang libc++ 都支持远超 64 位的字符串,但 Windows MSVC 的_stoul可能早截断——关键逻辑别依赖“理论上支持” - 需要保留前导零时(如显示 8 位二进制
"00001010"),bitset天然支持(bitset(10).to_string()),而stoul → stringstream流程需手动std::setw(8) -
stringstream默认 locale 是 C,但如果全局 locale 被改过(如设成中文),std::hex等操纵符可能失效;稳妥做法是显式绑定ss.imbue(std::locale::classic())
std::stoul/std::stoull 配合 std::stringstream 是主力;std::bitset 只适合位宽确定、强调二进制语义(比如寄存器模拟、位操作掩码)的场景。别让它干解析字符串的活。










