C#實現十六進制與十進制相互轉換以及及不同進制表示

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前言

在程序中，十六進制的表示形式通常為字符串；而十進制則為數字整型（本質的內存存儲都是01二進制）。數字的進制表示一般使用的不多，通常最大的需求是進制之間的相互轉換。C#中提供瞭內置的轉換方法，同時，我們也可以依據不同進制之間的規則自己實現進制之間的轉換。

C#中數字的進制表示形式

對於進制的表示，編程語言基本上都提供瞭特殊前綴表示不同進制的數字，一般0x/0X表示16進制、0o/0O表示8進制、0b/0B表示2進制，十進制數字則沒有特殊前綴，直接輸入數字即可。

C#中沒有對8進制數字的直接表示形式。對於這個幾乎用不到的歷史遺留的進制，編程中很少會使用。通常比較常用的是2進制和16進制。

比如，下面舉例的不同進制的數字表示形式：

// 16進制表示
var hexadecimal = 0xaf2;
Console.WriteLine(hexadecimal); // 2802

// 2進制表示
var binary = 0b1011110000;
Console.WriteLine(binary);  // 752

// 10進制
var decimal_ = 910;
Console.WriteLine(decimal_); // 910

十六進制轉十進制

十六進制到十進制的轉換可以通過下面的步驟實現：

  • 從十六進制數字的最右側（個位）開始獲取每一位的數字
  • 獲取的數字乘以16^n，n從0開始
  • 將相乘後的結果相加到最終值
  • 以等值的十進制對應十六進制，比如 A或a作為10，B或b作為11

代碼實現十六進制轉十進制

下面的代碼使用上面介紹的算法，實現將十六進制字符串轉換為十進制數字，通過遍歷十六進制的字符得到最後的值。

使用正則驗證傳入的是否是合格的16進制字符串。

/// <summary>
/// Hex十六進制數字轉十進制
/// </summary>
/// <param name="hex"></param>
/// <returns></returns>
public static int HexToDecimal(string hex)
{
   if (!Regex.Match(hex, "^[0-9A-F]$", RegexOptions.IgnoreCase).Success)
   {
       throw new Exception("不是十六進制數字");
   }

   var decimalValue = 0;

   var hexUp = hex.ToUpper();
   // 從最後一位到第一位循環獲取每位的值，並乘以基數的n-1次方
   for (int i = hexUp.Length-1; i >= 0; i--)
   {
       int currV = 0;
       switch (hexUp[i])
       {
           case 'A':
               currV = 10;
               break;
           case 'B':
               currV = 11;
               break;
           case 'C':
               currV = 12;
               break;
           case 'D':
               currV = 13;
               break;
           case 'E':
               currV = 14;
               break;
           case 'F':
               currV = 15;
               break;
           case '0':
               currV = 0;
               break;
           case '1':
               currV = 1;
               break;
           case '2':
               currV = 2;
               break;
           case '3':
               currV = 3;
               break;
           case '4':
               currV = 4;
               break;
           case '5':
               currV = 5;
               break;
           case '6':
               currV = 6;
               break;
           case '7':
               currV = 7;
               break;
           case '8':
               currV = 8;
               break;
           case '9':
               currV = 9;
               break;
           default:
               break;
       }

       for (int n = 0; n < hexUp.Length - 1 -i; n++)
       {
           currV *= 16;
       }
       decimalValue += currV;
   }
   return decimalValue;
}

基本邏輯和介紹的一致。

參考文章中給出瞭更加清晰的邏輯處理，和介紹的處理算法完全邏輯一致，尤其Multiplier的使用，比較巧妙，推薦。代碼如下：

/// <summary>
/// 另一種16進制轉10進制的處理方式，Multiplier參與*16的循環很巧妙，對Multiplier的處理很推薦，邏輯統一
/// </summary>
/// <param name="HexaDecimalString"></param>
/// <returns></returns>
public static int HexaToDecimal(string HexaDecimalString)
{
   int Decimal = 0;
   int Multiplier = 1;

   for (int i = HexaDecimalString.Length - 1; i >= 0; i--)
   {
       Decimal += HexaToDecimal(HexaDecimalString[i]) * Multiplier;
       Multiplier *= 16;
   }
   return Decimal;
}

static int HexaToDecimal(char c)
{
   switch (c)
   {
       case '0':
           return 0;
       case '1':
           return 1;
       case '2':
           return 2;
       case '3':
           return 3;
       case '4':
           return 4;
       case '5':
           return 5;
       case '6':
           return 6;
       case '7':
           return 7;
       case '8':
           return 8;
       case '9':
           return 9;
       case 'A':
       case 'a':
           return 10;
       case 'B':
       case 'b':
           return 11;
       case 'C':
       case 'c':
           return 12;
       case 'D':
       case 'd':
           return 13;
       case 'E':
       case 'e':
           return 14;
       case 'F':
       case 'f':
           return 15;
   }
   return -1;
}

C#內置方法16轉10進制

Convert.ToInt32()

Convert.ToInt32的第二個參數可以指定進制數，從而轉為32位的10進制int整型。

Convert.ToInt32(hexStr,16)

同理，可以根據需要，將2進制、8進制的字符串轉換為10進制的int類型。

int.Parse()和int.TryParse

int.Parse(hexStr,System.Globalization.NumberStyles.HexNumber) 第二個參數指定當前為HexNumber數字，實現16轉10進制。

int.TryParse同理。

十進制轉十六進制

代碼實現十進制轉十六進制

實現步驟對應上面16轉10進制的過程，代碼如下：

/// <summary>
/// 十進制數字轉十六進制
/// </summary>
/// <param name="dec">十進制數字</param>
/// <param name="lower">16進制結果是否為小寫，默認false</param>
/// <returns></returns>
public static string DecimalToHex(int dec, bool lower = false)
{
   var hexBuilder = new StringBuilder();
   while (dec != 0)
   {
       var currV = dec % 16;

       char currHex;
       switch (currV)
       {
           case 0:
               currHex = '0';
               break;
           case 1:
               currHex = '1';
               break;
           case 2:
               currHex = '2';
               break;
           case 3:
               currHex = '3';
               break;
           case 4:
               currHex = '4';
               break;
           case 5:
               currHex = '5';
               break;
           case 6:
               currHex = '6';
               break;
           case 7:
               currHex = '7';
               break;
           case 8:
               currHex = '8';
               break;
           case 9:
               currHex = '9';
               break;
           case 10:
               currHex = 'A';
               break;
           case 11:
               currHex = 'B';
               break;
           case 12:
               currHex = 'C';
               break;
           case 13:
               currHex = 'D';
               break;
           case 14:
               currHex = 'E';
               break;
           case 15:
               currHex = 'F';
               break;
           default:
               currHex = '-';
               break;
       }
       // 從個位即最右邊開始往前獲取16進制值
       hexBuilder.Insert(0, currHex);

       dec /= 16;
   }

   return lower ? hexBuilder.ToString().ToLower() : hexBuilder.ToString();
}

C#內置方法10轉16進制

Convert.ToString() 轉換數字為不同的進制

Convert.ToString(dec, 16)的第二個參數可以指定要換為的字符串的進制數。

它轉換的結構是小寫表示的16進制，且個位數時為單數，即如果是5，其結果為"5"，如果是F，其結果為"F"。

.ToString()方法

dec.ToString("X2") 或 dec.ToString("X") 將整型轉為16進制。

  • X2表示個位是兩位的16進制，比如5表示為"05"，F表示為"0F"。在用Hex格式表示二進制時很常用，2位16進制FF正好表示8位一個字節。
  • X表示16進制格式。

dec.ToString("x2") 或 dec.ToString("x") 中使用小寫x，則轉換為對應的小寫的16進制字符串，比如15轉換為"f"或"0f"。【X對應為大寫】。

string.Format()

與.ToString()方法同樣的格式化要求。

string.Format("{0:X2}", dec) 或 string.Format("{0:X}",dec) 將整型轉為16進制。

Convert.ToString()實現將數字轉換為特定進制的字符串

將decimal_2分別轉換為16進制、8進制、2進制的字符串

var decimal_2 = 15;
Console.WriteLine($"{decimal_2}的16進制表示{Convert.ToString(decimal_2, 16)}");
Console.WriteLine($"{decimal_2}的8進制表示{Convert.ToString(decimal_2, 8)}");
Console.WriteLine($"{decimal_2}的2進制表示{Convert.ToString(decimal_2, 2)}");
// 15的16進制表示f
// 15的8進制表示17
// 15的2進制表示1111

實現進制轉換的Winform程序

新建一個簡單的Winform項目HEXAndDECInterConvert，窗體添加從16進制的TextBox輸入框轉為10進制TextBox輸出框、從10進制的TextBox輸入框轉為16進制TextBox輸出框。

在輸入框的TextChanged中，分別完成進制的轉換

hexFromTxt.TextChanged += HexFromTxt_TextChanged;
decFromTxt.TextChanged += DecFromTxt_TextChanged;

// .......

        private void DecFromTxt_TextChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            var decStr = decFromTxt.Text.Trim();
            if (!int.TryParse(decStr, out int dec))
            {
                // 不是數字或者不能正確的轉為數字則清空
                decFromTxt.Text =hexToTxt.Text = "";
                return;
            }

            var hex1 = HexDecConvert.DecimalToHex(dec);
            hexToTxt.Text = hex1;

            var tmp = Convert.ToString(dec, 16); // ab..f等為小寫表示
            // X2表示兩位的16進制，比如5表示為05
            // X表示16進制格式
            var tmp2 = dec.ToString("X2");
            var tmp3 = string.Format("{0:X2}", dec);

        }

        private void HexFromTxt_TextChanged(object sender, EventArgs e)
        {
            var hex = hexFromTxt.Text.Trim();
            var dec1 = HexDecConvert.HexToDecimal(hex);
            var dec2 = HexDecConvert.HexaToDecimal(hex);
            decToTxt.Text = dec1.ToString();
            decToTxt2.Text = dec2.ToString();

        }

效果如下：

參考

4 ways in C# to convert a hexadecimal value to Decimal

總結

到此這篇關於C#實現十六進制與十進制相互轉換以及及不同進制表示的文章就介紹到這瞭,更多相關C#十六進制與十進制相互轉換內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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