Perl. Библиотека программиста

Преобразования между двоичной и десятичной системами счисления

Проблема

Имеется десятичное число, которое необходимо вывести в двоичном представлении, или наоборот, двоичная последовательность, которую требуется преобразовать в десятичное число. Такие задачи часто возникают при отображении нетекстовых данных — например, полученных в процессе взаимодействия с некоторыми системными функциями и программами.

Решение

Чтобы преобразовать целое число Perl в строку, состоящую из единиц и нулей, сначала упакуйте его в сетевой формат "N" (с начальным старшим байтом), а затем снова распакуйте по одному биту (формат "B32").

sub dec2bin  {
  my $str = unpack("B32", pack("N", shift));
  $str =~ s/^0+(?=\d)//;    # В противном случае появятся начальные нули
  return $str;
}

Чтобы преобразовать строку из единиц и нулей в целое число Perl, дополните ее необходимым количеством пулей, а затем выполните описанную выше процедуру в обратном порядке:

sub bin2dec {
  return unpack("N", pack("B32", substr("0" x 32, shift, -32)));
}

Комментарий

Речь идет о преобразовании чисел между строками вида "00100011" и десятичной системой счисления (35). Строка содержит двоичное представление числа. На этот раз функция sprintf не поможет: в ней не предусмотрен формат для вывода чисел в двоичной системе счисления. Следовательно, нам придется прибегнуть к функциям Perl pack и unpack для непосредственных манипуляций со строковыми данными.

Функции pack и unpack предназначены для работы со строками. Строки можно интерпретировать как последовательности битов, байты, целые, длинные целые, числа с плавающей запятой в представлении IEEE, контрольные суммы — не говоря уже о многом другом. Обе функции, pack и unpack, по аналогии со sprintf получают форматную строку, которая определяет выполняемые с аргументом операции.

Мы используем pack и unpack для интерпретации строк как последовательностей битов и двоичного представления целого числа. Чтобы понять, каким образом строка интерпретируется как последовательность битов, необходимо хорошо разобраться в поведении функции pack. Строка интерпретируется как последовательность байтов, состоящих из восьми бит. Байты всегда нумеруются слева направо (первые восемь бит образуют первый байт, следующие восемь бит — второй и т. д.), однако внутри каждого байта биты могут нумероваться как слева направо, так и справа налево.

Функция pack с шаблоном "В" работает с битами каждого байта, пронумерованными слева направо. Именно в этом порядке они должны находиться для применения формата "N", которым мы воспользуемся для интерпретации последовательности битов как 32-разрядного целого.

$num    = bin2dec('0110110');   # $num =54
$binstr = dec2bin(54);          # $binstr = 110110

Преобразования между двоичной и десятичной системами счисления

Проблема

Решение

Комментарий

См. также