C语言实现二进制运算器

ゝ一世哀愁。 2022-02-13 05:11 349阅读 0赞

### 设计思路 ###

先将输入的两个二进制数转换成十进制，然后再进行相应的运算，最后将结果转换成二进制的形式打印。

### 运行逻辑示意图 ###

![运算器程序执行逻辑][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 函数调用示意图 ###

![函数调用示意图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3phbmRhXw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### 源码： ###

#include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <stdlib.h>
    
    #define BINARY_SIZE 32
    
    typedef enum{  false = 0, true } Bool;
    
    /* function interface */
    /* tool */
    int _my_pow(int x, int y);
    /* bottom */
    void binary_print(int data);
    int _2to10(char* data);
    /* arthmetic */
    void my_add();
    void my_sub();
    void my_mul();
    void my_div();
    /* main logic */
    void MainLoop();
    
    /* test case */
    int main(){ 
    	MainLoop();
    	return 0;
    }
    
    /* function realize */
    void MainLoop(){ 
    	printf("--- 二进制整数运算器 ---\n");
    	printf("-----------------------\n");
    	Bool IsWork = true; //初始化运算器工作状态
    	char option;
    	while (IsWork){ 
    		printf("选择要进行的运算/操作：\n [1.加法 | 2.减法 | 3.乘法 \ | 4.除法 | 5.清屏 | 6.退出]\n");
    		printf(">>>");
    		option = getchar();
    		fflush(stdin); //清空输入缓冲区
    		switch (option){ 
    		case '1': my_add();
    			break;
    		case '2': my_sub();
    			break;
    		case '3': my_mul();
    			break;
    		case '4': my_div();
    			break;
    		//如果在Linux平台下编译，将system内改为“clear"
    		case '5': system("cls"); 
    			break;
    		case '6':
    			IsWork = false;
    			break;
    		default:
    			printf("请在本软件支持范围内选择！\n\n");
    			system("pause"); //如果在Linux平台下编译，去掉这行代码
    		}
    	}
    }
    
    void my_add(){ 
    	char binary_num1[BINARY_SIZE] = {  0 };
    	char binary_num2[BINARY_SIZE] = {  0 };
    	printf("输入第一个加数：");
    	scanf("%[^\n]%*c", binary_num1);
    	int num1 = _2to10(binary_num1);
    	printf("输入第二个加数：");
    	scanf("%[^\n]%*c", binary_num2);
    	int num2 = _2to10(binary_num2);
    
    	int result = num1 + num2;
    
    	printf("运算结果为：");
    	binary_print(result);
    	printf("\n\n");
    }
    
    void my_sub(){ 
    	char binary_num1[BINARY_SIZE] = {  0 };
    	char binary_num2[BINARY_SIZE] = {  0 };
    	printf("输入被减数：");
    	scanf("%[^\n]%*c", binary_num1);
    	int num1 = _2to10(binary_num1);
    	printf("输入减数：");
    	scanf("%[^\n]%*c", binary_num2);
    	int num2 = _2to10(binary_num2);
    
    	int result = num1 - num2;
    	printf("运算结果为：");
    	binary_print(result);
    	printf("\n\n");
    }
    
    void my_mul(){ 
    	char binary_num1[BINARY_SIZE] = {  0 };
    	char binary_num2[BINARY_SIZE] = {  0 };
    	printf("输入第一个因数：");
    	scanf("%[^\n]%*c", binary_num1);
    	int num1 = _2to10(binary_num1);
    	printf("输入第二个因数：");
    	scanf("%[^\n]%*c", binary_num2);
    	int num2 = _2to10(binary_num2);
    
    	int result = num1 * num2;
    
    	printf("运算结果为：");
    	binary_print(result);
    	printf("\n\n");
    }
    
    void my_div(){ 
    	char binary_num1[BINARY_SIZE] = {  0 };
    	char binary_num2[BINARY_SIZE] = {  0 };
    	printf("输入被除数：");
    	scanf("%[^\n]%*c", binary_num1);
    	int num1 = _2to10(binary_num1);
    	printf("输入除数：");
    	scanf("%[^\n]%*c", binary_num2);
    	int num2 = _2to10(binary_num2);
    	if (!num2){  //如果除数为0，则退出运算
    		printf("除数有误！！！\n");
    		system("pause"); //如果在Linux平台下编译，去掉这行代码
    		exit(EXIT_FAILURE);
    	}
    
    	int result = num1 / num2;
    	printf("运算结果为：");
    	binary_print(result);
    	printf("\n\n");
    }
    
    int _my_pow(int x, int y){ 
    	int result = 1;
    	while (y){ 
    		if (y & 1){ 
    			result *= x;
    		}
    		y >>= 1;
    		x *= x;
    	}
    	return result;
    }
    
    int _2to10(char* data){ 
    	int size = (int)strlen(data) - 1;
    	int conversion_result = 0;
    	for (int i = size; i >= 0; --i){ 
    		int tmp = data[i] - 48;//将字符‘1’/‘0’转换成数字1/0
    		//_my_pow函数也可以用库函数pow替代，不过需要引入头文件<math.h>
    		conversion_result += tmp * _my_pow(2, size - i);
    	}
    	return conversion_result;
    }
    
    void binary_print(int data){ 
    	char tmp[BINARY_SIZE] = {  0 };
    	if (data > 0){ 
    		for (int i = 0; data; ++i){ 
    			if (data % 2 == 0)
    				tmp[i] = '0';
    			else
    				tmp[i] = '1';
    			data >>= 1;
    		}
    		for (int i = strlen(tmp) - 1, j = 0; i >= 0; --i)
    			printf("%c", tmp[i]);
    		return;
    	}
    	else if (data < 0){ 
    		//这里用int用32位表示
    		data = -data; //将data变成正数
    		data = ~data + 1; //将data变成data的补码
    		//用位运算获取data的每一位，赋给数组
    		for (int i = 31, j = 0; i >= 0; --i, ++j){ 
    			tmp[j] = ((data >> i) & 1) ? '1' : '0';
    		}
    		//正序打印数组即可
    		for (int i = 0; i < 32; ++i)
    			printf("%c", tmp[i]);
    		return;
    	}
    	printf("0");
    }

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