C#实现十六进制与十进制相互转换以及及不同进制表示

前言

C#中数字的进制表示形式

十六进制转十进制

代码实现十六进制转十进制

C#内置方法16转10进制

Convert.ToInt32()

int.Parse()和int.TryParse

十进制转十六进制

代码实现十进制转十六进制

C#内置方法10转16进制

Convert.ToString() 转换数字为不同的进制

.ToString()方法

string.Format()

Convert.ToString()实现将数字转换为特定进制的字符串

实现进制转换的Winform程序

参考

总结

前言

在程序中，十六进制的表示形式通常为字符串；而十进制则为数字整型（本质的内存存储都是01二进制）。数字的进制表示一般使用的不多，通常最大的需求是进制之间的相互转换。C#中提供了内置的转换方法，同时，我们也可以依据不同进制之间的规则自己实现进制之间的转换。

C#中数字的进制表示形式

对于进制的表示，编程语言基本上都提供了特殊前缀表示不同进制的数字，一般0x/0X表示16进制、0o/0O表示8进制、0b/0B表示2进制，十进制数字则没有特殊前缀，直接输入数字即可。

C#中没有对8进制数字的直接表示形式。对于这个几乎用不到的历史遗留的进制，编程中很少会使用。通常比较常用的是2进制和16进制。

比如，下面举例的不同进制的数字表示形式：

// 16进制表示
var hexadecimal = 0xaf2;
Console.WriteLine(hexadecimal); // 2802
// 2进制表示
var binary = 0b1011110000;
Console.WriteLine(binary);  // 752
// 10进制
var decimal_ = 910;
Console.WriteLine(decimal_); // 910

十六进制转十进制

十六进制到十进制的转换可以通过下面的步骤实现：

从十六进制数字的最右侧（个位）开始获取每一位的数字

获取的数字乘以16^n，n从0开始

将相乘后的结果相加到最终值

以等值的十进制对应十六进制，比如 A或a作为10，B或b作为11

代码实现十六进制转十进制

下面的代码使用上面介绍的算法，实现将十六进制字符串转换为十进制数字，通过遍历十六进制的字符得到最后的值。

使用正则验证传入的是否是合格的16进制字符串。

/// <summary>
/// Hex十六进制数字转十进制
/// </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("不是十六进制数字");
   }
   var decimalValue = 0;
   var hexUp = hex.ToUpper();
   // 从最后一位到第一位循环获取每位的值，并乘以基数的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;
}

基本逻辑和介绍的一致。

参考文章中给出了更加清晰的逻辑处理，和介绍的处理算法完全逻辑一致，尤其Multiplier的使用，比较巧妙，推荐。代码如下：

/// <summary>
/// 另一种16进制转10进制的处理方式，Multiplier参与*16的循环很巧妙，对Multiplier的处理很推荐，逻辑统一
/// </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#内置方法16转10进制 Convert.ToInt32()

Convert.ToInt32的第二个参数可以指定进制数，从而转为32位的10进制int整型。

Convert.ToInt32(hexStr,16)

同理，可以根据需要，将2进制、8进制的字符串转换为10进制的int类型。

int.Parse()和int.TryParse

int.Parse(hexStr,System.Globalization.NumberStyles.HexNumber) 第二个参数指定当前为HexNumber数字，实现16转10进制。

int.TryParse同理。

十进制转十六进制 代码实现十进制转十六进制

实现步骤对应上面16转10进制的过程，代码如下：

/// <summary>
/// 十进制数字转十六进制
/// </summary>
/// <param name="dec">十进制数字</param>
/// <param name="lower">16进制结果是否为小写，默认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;
       }
       // 从个位即最右边开始往前获取16进制值
       hexBuilder.Insert(0, currHex);
       dec /= 16;
   }
   return lower ? hexBuilder.ToString().ToLower() : hexBuilder.ToString();
}

C#内置方法10转16进制 Convert.ToString() 转换数字为不同的进制

Convert.ToString(dec, 16)的第二个参数可以指定要换为的字符串的进制数。

它转换的结构是小写表示的16进制，且个位数时为单数，即如果是5，其结果为"5"，如果是F，其结果为"F"。

.ToString()方法

dec.ToString("X2") 或 dec.ToString("X") 将整型转为16进制。

X2表示个位是两位的16进制，比如5表示为"05"，F表示为"0F"。在用Hex格式表示二进制时很常用，2位16进制FF正好表示8位一个字节。

X表示16进制格式。

dec.ToString("x2") 或 dec.ToString("x") 中使用小写x，则转换为对应的小写的16进制字符串，比如15转换为"f"或"0f"。【X对应为大写】。

string.Format()

与.ToString()方法同样的格式化要求。

string.Format("{0:X2}", dec) 或 string.Format("{0:X}",dec) 将整型转为16进制。

Convert.ToString()实现将数字转换为特定进制的字符串

将decimal_2分别转换为16进制、8进制、2进制的字符串

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

实现进制转换的Winform程序

新建一个简单的Winform项目HEXAndDECInterConvert，窗体添加从16进制的TextBox输入框转为10进制TextBox输出框、从10进制的TextBox输入框转为16进制TextBox输出框。

在输入框的TextChanged中，分别完成进制的转换

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))
            {
                // 不是数字或者不能正确的转为数字则清空
                decFromTxt.Text =hexToTxt.Text = "";
                return;
            }
            var hex1 = HexDecConvert.DecimalToHex(dec);
            hexToTxt.Text = hex1;
            var tmp = Convert.ToString(dec, 16); // ab..f等为小写表示
            // X2表示两位的16进制，比如5表示为05
            // X表示16进制格式
            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：