C# 进制转换的实现（二进制、十六进制、十进制互转）

下面我将为大家详细讲解 C# 中的进制转换实现，内容包括二进制、十六进制、十进制互转的方法。

前置知识

在进行进制转换之前，我们需要了解以下几个概念：

二进制：以 0、1 为基础的计数系统。
十进制：以 0-9 为基础的计数系统。
十六进制：以 0-9 和 A-F 为基础的计数系统。
进位：某一位达到基数时，进位到前一位并加 1。
借位：某一位借位时，向前一位借 1。

转换方法

十进制转二进制

将十进制数不断除以 2，直到商为 0，然后反向取余，即可得到二进制数。

public static string DecimalToBinary(int decimalNum)
{
    string binaryStr = "";
    while(decimalNum > 0)
    {
        binaryStr = (decimalNum % 2) + binaryStr;
        decimalNum /= 2;
    }
    return binaryStr;
}

例如，将十进制数 10 转换为二进制数的过程如下：

  10 / 2 = 5 余 0
   5 / 2 = 2 余 1
   2 / 2 = 1 余 0
   1 / 2 = 0 余 1

所以，十进制数 10 转换为二进制数为 1010。

二进制转十进制

将二进制数从右到左依次乘以 2 的幂，幂的值从 0 开始递增，每次递增 1。将所有乘积相加，即可得到十进制数。

public static int BinaryToDecimal(string binaryStr)
{
    int decimalNum = 0;
    for(int i = binaryStr.Length - 1, j = 0; i >= 0; i--, j++)
    {
        if(binaryStr[i] == '1')
        {
            decimalNum += (int)Math.Pow(2, j);
        }
    }
    return decimalNum;
}

例如，将二进制数 1010 转换为十进制数的过程如下：

  1 * 2^3 = 8
  0 * 2^2 = 0
  1 * 2^1 = 2
  0 * 2^0 = 0

所以，二进制数 1010 转换为十进制数为 10。

十进制转十六进制

将十进制数不断除以 16，直到商为 0，然后反向取余。对于余数为 10-15 的情况，用 A-F 表示。

public static string DecimalToHex(int decimalNum)
{
    string hexStr = "";
    while(decimalNum > 0)
    {
        int remainder = decimalNum % 16;
        if(remainder >= 10)
        {
            hexStr = (char)('A' + remainder - 10) + hexStr;
        }
        else
        {
            hexStr = remainder + hexStr;
        }
        decimalNum /= 16;
    }
    return hexStr;
}

例如，将十进制数 255 转换为十六进制数的过程如下：

  255 / 16 = 15 余 15(F)
   15 / 16 = 0 余 15(F)

所以，十进制数 255 转换为十六进制数为 FF。

十六进制转十进制

将十六进制数从右到左依次乘以 16 的幂，幂的值从 0 开始递增，每次递增 1。对于 A-F，可以依次用 10-15 表示。将所有乘积相加，即可得到十进制数。

public static int HexToDecimal(string hexStr)
{
    int decimalNum = 0;
    for(int i = hexStr.Length - 1, j = 0; i >= 0; i--, j++)
    {
        int num = hexStr[i] >= 'A' && hexStr[i] <= 'F'
                ? hexStr[i] - 'A' + 10
                : int.Parse(hexStr[i].ToString());
        decimalNum += num * (int)Math.Pow(16, j);
    }
    return decimalNum;
}

例如，将十六进制数 FF 转换为十进制数的过程如下：

  F * 16^0 = 15
  F * 16^1 = 240

所以，十六进制数 FF 转换为十进制数为 255。

示例说明

示例一

在 C# 中，我们可以使用 Convert.ToString 方法将十进制数转换为二进制数，使用 Convert.ToInt32 方法将二进制数转换为十进制数。例如：

int decimalNum = 50;
string binaryStr = Convert.ToString(decimalNum, 2);
int newDecimalNum = Convert.ToInt32(binaryStr, 2);
Console.WriteLine($"十进制数 {decimalNum} 对应的二进制数为 {binaryStr}");
Console.WriteLine($"二进制数 {binaryStr} 对应的十进制数为 {newDecimalNum}");

输出结果为：

十进制数 50 对应的二进制数为 110010
二进制数 110010 对应的十进制数为 50

示例二

在 C# 中，我们可以使用 int.Parse 方法将十六进制字符串转换为十进制数，使用 Convert.ToString 方法将十进制数转换为十六进制字符串。例如：

int decimalNum = 255;
string hexStr = Convert.ToString(decimalNum, 16).ToUpper();
int newDecimalNum = int.Parse(hexStr, System.Globalization.NumberStyles.HexNumber);
Console.WriteLine($"十进制数 {decimalNum} 对应的十六进制数为 {hexStr}");
Console.WriteLine($"十六进制数 {hexStr} 对应的十进制数为 {newDecimalNum}");