std :: dec，std :: hex，std :: oct的二进制模拟

Question

我注意到虽然标准库有I / O操纵器以十进制，十六进制或八进制形式（std::dec, std::hex, std::oct）打印数字，但它没有二进制数。

我将如何实现类似的二进制I / O操纵器？

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反重复标记部分：我非常沮丧，我必须这样做，但我的问题几乎总是被标记为完全不同和无益的问题的重复。也许这会帮助人们远离错误的重复，并找到真正的副本，如果他们确实存在。

• 我知道如何打印数字的二进制表示。对于知道数字如何存储在计算机中的人来说，这是一项微不足道的任务，而不是这个问题的目的（即实现std::string to_binary(T value)，void print_binary(T value)，......）。
• 我知道任何记住十六进制值的人都很容易在头脑中从十六进制转换为二进制。但是，只要你介绍人类的工作，就会引入人类的错误能力。如果可能的话，总是最好避免它。
• 我意识到关于扩展标准库有什么允许你做的规则，虽然我不知道流和操纵器的内部工作方式，足以确切知道在这种情况下允许什么。我不是在寻找一个“你不能这样做”的答案 - 如果无法创建确切的模拟，那么给我一个你能想到的最干净的允许解决方案。

Answer 1

以下是我到目前为止所抛出的内容，它仍然存在许多问题，而且我真的不明白发生了什么。我刚刚复制并修改了question Phil链接的解决方案。

#include <ios>
#include <iostream>
#include <locale>

int geti() { 
    static int i = std::ios_base::xalloc();
    return i;
}

std::ostream& bin_manip(std::ostream& os) {
  os.iword(geti()) = 1;
  return os;
}

std::ostream& dec_manip(std::ostream& os) {
  os.iword(geti()) = 0; 
  return os;
}

struct my_num_put : std::num_put<char> {
  iter_type do_put(iter_type out, std::ios_base& str, char_type fill, long v) const {
    bool binary_flag = str.iword(geti());
    if (binary_flag) {
      size_t width = 8 * sizeof(v);
      for (size_t i = width - 1; i < width; --i) {
        long bit = (((1 << i) & v) >> i) & 1;
        out = std::num_put<char>::do_put(out, str, fill, bit);
      }
      return out;
    }
    else {
      return std::num_put<char>::do_put(out, str, fill, v);
    }
  } 

  /*
  iter_type do_put(iter_type s, std::ios_base& f, char_type fill, unsigned long v) const { 
    return std::num_put<char>::do_put(s, f, fill, v + f.iword(geti())); 
  }
  */ 
};

int main() {
  std::cout.imbue(std::locale(std::locale(), new my_num_put));  // memory leak?
  int v1 = 10;
  long v2 = 11;
  std::cout << bin_manip << v1 << std::endl << v2 << std::endl;
  std::cout << dec_manip << v1 << std::endl << v2 << std::endl;

  return 0;
}

输出如下：

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001010
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001011
10
11

我在这里看到的主要问题是处理各种类型时的代码重复。就像我一样，我只使用do_put函数，该函数采用long类型的值，不幸的是打印出比它们应该更宽的int值。我试图模拟该函数，它完全消除了操纵器的效果，只需打印出10和11而不是它们的二进制表示。

另一个问题是，我不确定将每个1和0写入流的最佳方法是什么。现在我正在写它们似乎有问题，我真的想把它们写成单个字符。

最后，我不确定new是否会造成内存泄漏，但valgrind告诉我它没有。