是否有一个printf转换器打印二进制格式?

printf()家族只能直接使用标准说明符打印以8、10和16为基数的整数。我建议创建一个函数，根据代码的特定需要将数字转换为字符串。

[Edit 2022]这预计将在C的下一个版本中改变，实现“%b”。

二进制常量，如0b10101010和printf()函数族C2x的%b转换说明符

以任何基色打印[2-36]

到目前为止，所有其他答案都至少有一个这样的局限。

使用静态内存作为返回缓冲区。这限制了函数可以作为printf()的参数使用的次数。 将需要调用代码的内存分配给释放指针。 要求调用代码显式地提供一个合适的缓冲区。 直接调用printf()。这迫使一个新函数用于fprintf()， sprintf()， vsprintf()等。 使用缩小的整数范围。

以下内容没有上述限制。它确实需要C99或更高版本，并使用“%s”。它使用复合字面值来提供缓冲空间。在printf()中多次调用它没有问题。

#include <assert.h>
#include <limits.h>
#define TO_BASE_N (sizeof(unsigned)*CHAR_BIT + 1)

//                               v--compound literal--v
#define TO_BASE(x, b) my_to_base((char [TO_BASE_N]){""}, (x), (b))

// Tailor the details of the conversion function as needed
// This one does not display unneeded leading zeros
// Use return value, not `buf`
char *my_to_base(char buf[TO_BASE_N], unsigned i, int base) {
  assert(base >= 2 && base <= 36);
  char *s = &buf[TO_BASE_N - 1];
  *s = '\0';
  do {
    s--;
    *s = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"[i % base];
    i /= base;
  } while (i);

  // Could employ memmove here to move the used buffer to the beginning
  // size_t len = &buf[TO_BASE_N] - s;
  // memmove(buf, s, len);

  return s;
}

#include <stdio.h>
int main(void) {
  int ip1 = 0x01020304;
  int ip2 = 0x05060708;
  printf("%s %s\n", TO_BASE(ip1, 16), TO_BASE(ip2, 16));
  printf("%s %s\n", TO_BASE(ip1, 2), TO_BASE(ip2, 2));
  puts(TO_BASE(ip1, 8));
  puts(TO_BASE(ip1, 36));
  return 0;
}

输出

1020304 5060708
1000000100000001100000100 101000001100000011100001000
100401404
A2F44

glibc中通常没有二进制转换说明符。

在glibc中，可以向printf()函数家族添加自定义转换类型。有关详细信息，请参阅register_printf_function。如果可以简化应用程序代码，您可以添加自定义%b转换供自己使用。

下面是如何在glibc中实现自定义printf格式的示例。

打印任何数据类型的二进制

// Assumes little endian
void printBits(size_t const size, void const * const ptr)
{
    unsigned char *b = (unsigned char*) ptr;
    unsigned char byte;
    int i, j;
    
    for (i = size-1; i >= 0; i--) {
        for (j = 7; j >= 0; j--) {
            byte = (b[i] >> j) & 1;
            printf("%u", byte);
        }
    }
    puts("");
}

测试:

int main(int argv, char* argc[])
{
    int i = 23;
    uint ui = UINT_MAX;
    float f = 23.45f;
    printBits(sizeof(i), &i);
    printBits(sizeof(ui), &ui);
    printBits(sizeof(f), &f);
    return 0;
}

使用更少的代码和资源打印任何类型的位

这种方法有以下属性:

使用变量和字面量。 没有必要时不迭代所有位。 只在完成一个字节时调用printf(不必对所有位都调用)。 适用于任何类型。 使用大小字节序(使用GCC #定义进行检查)。 可以与char不是字节(8位)的硬件一起工作。(谢谢大家@supercat) 使用typeof()，它不是C标准的，但在很大程度上是定义的。

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

#if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
#define for_endian(size) for (int i = 0; i < size; ++i)
#elif __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
#define for_endian(size) for (int i = size - 1; i >= 0; --i)
#else
#error "Endianness not detected"
#endif

#define printb(value)                                   \
({                                                      \
        typeof(value) _v = value;                       \
        __printb((typeof(_v) *) &_v, sizeof(_v));       \
})

#define MSB_MASK 1 << (CHAR_BIT - 1)

void __printb(void *value, size_t size)
{
        unsigned char uc;
        unsigned char bits[CHAR_BIT + 1];

        bits[CHAR_BIT] = '\0';
        for_endian(size) {
                uc = ((unsigned char *) value)[i];
                memset(bits, '0', CHAR_BIT);
                for (int j = 0; uc && j < CHAR_BIT; ++j) {
                        if (uc & MSB_MASK)
                                bits[j] = '1';
                        uc <<= 1;
                }
                printf("%s ", bits);
        }
        printf("\n");
}

int main(void)
{
        uint8_t c1 = 0xff, c2 = 0x44;
        uint8_t c3 = c1 + c2;

        printb(c1);
        printb((char) 0xff);
        printb((short) 0xff);
        printb(0xff);
        printb(c2);
        printb(0x44);
        printb(0x4411ff01);
        printb((uint16_t) c3);
        printb('A');
        printf("\n");

        return 0;
}

输出

$ ./printb 
11111111 
11111111 
00000000 11111111 
00000000 00000000 00000000 11111111 
01000100 
00000000 00000000 00000000 01000100 
01000100 00010001 11111111 00000001 
00000000 01000011 
00000000 00000000 00000000 01000001 

我使用了另一种方法(bitprint.h)用所有字节(作为位字符串)填充一个表，并根据输入/索引字节打印它们。值得一看。

可能有点超时，但是如果你只是为了调试来理解或回溯你正在做的一些二进制操作而需要这个，你可以看看wcalc(一个简单的控制台计算器)。使用-b选项可以得到二进制输出。

e.g.

$ wcalc -b "(256 | 3) & 0xff"
 = 0b11

下面是一个不受重入性问题或参数大小/类型限制的函数版本:

#define FMT_BUF_SIZE (CHAR_BIT*sizeof(uintmax_t)+1)

char *binary_fmt(uintmax_t x, char buf[static FMT_BUF_SIZE])
{
    char *s = buf + FMT_BUF_SIZE;
    *--s = 0;
    if (!x) *--s = '0';
    for (; x; x /= 2) *--s = '0' + x%2;
    return s;
}

请注意，这段代码适用于2到10之间的任何底数，只要将2替换为所需的底数。用法是:

char tmp[FMT_BUF_SIZE];
printf("%s\n", binary_fmt(x, tmp));

其中x是任意的积分表达式。