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。

void PrintBinary( int Value, int Places, char* TargetString)
{
    int Mask;

    Mask = 1 << Places;

    while( Places--) {
        Mask >>= 1; /* Preshift, because we did one too many above */
        *TargetString++ = (Value & Mask)?'1':'0';
    }
    *TargetString = 0; /* Null terminator for C string */
}

调用函数“拥有”字符串…:

char BinaryString[17];
...
PrintBinary( Value, 16, BinaryString);
printf( "yadda yadda %s yadda...\n", BinaryString);

取决于您的CPU, PrintBinary中的大多数操作呈现给一个或很少几个机器指令。

根据@William Whyte的回答，这是一个提供int8、16,32和64版本的宏，重用int8宏以避免重复。

/* --- PRINTF_BYTE_TO_BINARY macro's --- */
#define PRINTF_BINARY_PATTERN_INT8 "%c%c%c%c%c%c%c%c"
#define PRINTF_BYTE_TO_BINARY_INT8(i)    \
    (((i) & 0x80ll) ? '1' : '0'), \
    (((i) & 0x40ll) ? '1' : '0'), \
    (((i) & 0x20ll) ? '1' : '0'), \
    (((i) & 0x10ll) ? '1' : '0'), \
    (((i) & 0x08ll) ? '1' : '0'), \
    (((i) & 0x04ll) ? '1' : '0'), \
    (((i) & 0x02ll) ? '1' : '0'), \
    (((i) & 0x01ll) ? '1' : '0')

#define PRINTF_BINARY_PATTERN_INT16 \
    PRINTF_BINARY_PATTERN_INT8              PRINTF_BINARY_PATTERN_INT8
#define PRINTF_BYTE_TO_BINARY_INT16(i) \
    PRINTF_BYTE_TO_BINARY_INT8((i) >> 8),   PRINTF_BYTE_TO_BINARY_INT8(i)
#define PRINTF_BINARY_PATTERN_INT32 \
    PRINTF_BINARY_PATTERN_INT16             PRINTF_BINARY_PATTERN_INT16
#define PRINTF_BYTE_TO_BINARY_INT32(i) \
    PRINTF_BYTE_TO_BINARY_INT16((i) >> 16), PRINTF_BYTE_TO_BINARY_INT16(i)
#define PRINTF_BINARY_PATTERN_INT64    \
    PRINTF_BINARY_PATTERN_INT32             PRINTF_BINARY_PATTERN_INT32
#define PRINTF_BYTE_TO_BINARY_INT64(i) \
    PRINTF_BYTE_TO_BINARY_INT32((i) >> 32), PRINTF_BYTE_TO_BINARY_INT32(i)
/* --- end macros --- */

#include <stdio.h>
int main() {
    long long int flag = 1648646756487983144ll;
    printf("My Flag "
           PRINTF_BINARY_PATTERN_INT64 "\n",
           PRINTF_BYTE_TO_BINARY_INT64(flag));
    return 0;
}

这个输出:

My Flag 0001011011100001001010110111110101111000100100001111000000101000

为了可读性，你可能需要为eg添加分隔符:

My Flag 00010110,11100001,00101011,01111101,01111000,10010000,11110000,00101000

我只是想把我的解贴出来。它用于获取一个字节的0和1，但多次调用此函数可以用于更大的数据块。我将它用于128位或更大的结构。还可以修改它，使用size_t作为输入参数和指向想要打印的数据的指针，因此它可以与大小无关。但这对我很管用。

void print_binary(unsigned char c)
{
 unsigned char i1 = (1 << (sizeof(c)*8-1));
 for(; i1; i1 >>= 1)
      printf("%d",(c&i1)!=0);
}

void get_binary(unsigned char c, unsigned char bin[])
{
 unsigned char i1 = (1 << (sizeof(c)*8-1)), i2=0;
 for(; i1; i1>>=1, i2++)
      bin[i2] = ((c&i1)!=0);
}

void DisplayBinary(unsigned int n)
{
    int l = sizeof(n) * 8;
    for (int i = l - 1 ; i >= 0; i--) {
        printf("%x", (n & (1 << i)) >> i);
    }
}

即使是支持%b的运行时库，它似乎也只适用于整数值。

如果您想打印二进制的浮点值，我写了一些代码，您可以在http://www.exploringbinary.com/converting-floating-point-numbers-to-binary-strings-in-c/上找到。