常用进制转换

      最近的工作中，需要接触到一些硬件设备，处理这些设备的通讯，因此需要进行一些进制的转换。
      其实，二进制、十六进制这些基本的知识，在我们刚学编程的时候，基础课应该已经讲过的了。但是，包括我自己在内，当时也仅仅是知道一般的换算规则，但是具体怎么应用，在c#中又是如何表示，也是近期才有比较深的体会。
      具体的知识，各位就自己查看相关的基础知识了，这里我只给出自己在工作中的体会和实际的类库。
      首先，先解释下C#的类型。一般，我们常用的有 byte、short、int(Int32)、long(Int64)。这几个在底层的一些通讯中也是最常用到的。以下做了一个比较，大家一看便知：
      
      因此有：
2个十六进制 = 1个字节 = 1个byte   =  8位
4个十六进制 = 2个字节 = 1个short  =  16位
8个十六进制 = 4个字节 = 1个int    =  32位
16个十六进制= 8个字节 = 1个long   =  64位
一个ASCII =  1个字节 =  2个十六进制
一个汉字 =  2个字节 =  4个十六进制

      其他无符号的整数等，自己参考上述转换。

      使用C#的Com口API或者Tcp API等，返回的数据一般是一个byte数组，因此，我们便可以把想要的数据转换为相关的进制或者字符串。

一般我们的硬件会有8位寄存器，16位寄存器，32位寄存器，64位寄存器。而厂商提供给我们的协议一般是用16进制表示，因此我们很容易就明白一个采用16位寄存器返回的数据：12FA3B4E，就是表示在设备中有两个寄存器返回了数据。

      以下提供常用的进制转换的API：

16进制转其他进制

 1 /// <summary>
 2         /// 十六进制转二进制
 3         /// </summary>
 4         /// <example>
 5         ///     <code>
 6         ///         //result的结果为46
 7         ///         int result = NumberHelper.Hex2Dec("2E");
 8         ///     </code>
 9         /// </example>
10         /// <param name="hex">16进制字符串</param>
11         /// <returns>返回16进制对应的十进制数值</returns>
12         public static int Hex2Dec(string hex)
13         {
14             return Convert.ToInt32(hex, 16);
15         }
16 
17         /// <summary>
18         /// 十六进制转二进制
19         /// </summary>
20         /// <example>
21         ///     <code>
22         ///         //result的结果为101110
23         ///         string result = NumberHelper.Hex2Bin("2E");
24         ///     </code>
25         /// </example>
26         /// <param name="hex">16进制字符串</param>
27         /// <returns>返回16进制对应的2进制字符串</returns>
28         public static string Hex2Bin(string hex)
29         {
30             return Dec2Bin(Hex2Dec(hex));
31         }
32 
33         /// <summary>
34         /// 十六进制转字节数组
35         /// </summary>
36         /// <example>
37         ///     <code>
38         ///         //result的结果为一个长度为2的字节数组
39         ///         //其中result[0]=46,result[1]=61
40         ///         byte[] result = NumberHelper.Hex2Bin("2E3D");
41         ///     </code>
42         /// </example>
43         /// <param name="hex">16进制字符串</param>
44         /// <returns>返回16进制对应的字节数组</returns>
45         public static byte[] Hex2Bytes(string hex)
46         {
47             MatchCollection mc = Regex.Matches(hex, @"(?i)[\da-f]{2}");
48             return (from Match m in mc select Convert.ToByte(m.Value, 16)).ToArray();
49 
50             //hexString = hexString.Replace(" ", "");
51             //if ((hexString.Length % 2) != 0)
52             //    hexString += " ";
53             //byte[] returnBytes = new byte[hexString.Length / 2];
54             //for (int i = 0; i < returnBytes.Length; i++)
55             //    returnBytes[i] = Convert.ToByte(hexString.Substring(i * 2, 2), 16);
56             //return returnBytes;   
57         }

10进制转其他进制

 1 /// <summary>
 2         /// 十进制转二进制
 3         /// </summary>
 4         /// <example>
 5         ///     <code>
 6         ///         //result的结果为101110
 7         ///         string result = NumberHelper.Dec2Bin("46");
 8         ///     </code>
 9         /// </example>
10         /// <param name="value">十进制数值</param>
11         /// <returns>返回10进制数值对应的2进制字符串</returns>
12         public static string Dec2Bin(int value)
13         {
14             return Convert.ToString(value, 2);
15         }
16 
17         /// <summary>
18         /// 十进制转十六进制
19         /// </summary>
20         /// <example>
21         ///     <code>
22         ///         //result的结果为2E
23         ///         string result = NumberHelper.Dec2Bin("46");
24         ///     </code>
25         /// </example>
26         /// <param name="value">十进制数值</param>
27         /// <returns>返回10进制数值对应的16进制字符串</returns>
28         public static string Dec2Hex(int value)
29         {
30             return Convert.ToString(value, 16).ToUpper();
31         }
32 
33         /// <summary>
34         /// 十进制转十六进制:格式化十六进制为指定位数，不足位数左边补0
35         /// </summary>
36         /// <example>
37         ///     <code>
38         ///         //result的结果为002E
39         ///         string result = NumberHelper.Dec2Bin("46",4);
40         ///     </code>
41         /// </example>
42         /// <param name="value">十进制数值</param>
43         /// <param name="formatLength">十六进制结果的总长度</param>
44         /// <returns>返回10进制数值对应的指定长度的16进制字符串</returns>
45         public static string Dec2Hex(int value, int formatLength)
46         {
47             string hex = Dec2Hex(value);
48             if (hex.Length >= formatLength) return hex;
49             return hex.PadLeft(formatLength, '0');
50         }

2进制转为其他进制

 1 /// <summary>
 2         /// 二进制转十进制
 3         /// </summary>
 4         /// <example>
 5         ///     <code>
 6         ///         //result的结果为46
 7         ///         int result = NumberHelper.Bin2Dec("101110");
 8         ///     </code>
 9         /// </example>
10         /// <param name="bin">二进制字符串</param>
11         /// <returns>返回2进制字符串对应的10进制值</returns>
12         public static int Bin2Dec(string bin)
13         {
14             return Convert.ToInt32(bin, 2);
15         }
16 
17         /// <summary>
18         /// 二进制转十六进制
19         /// </summary>
20         /// <example>
21         ///     <code>
22         ///         //result的结果为2E
23         ///         string result = NumberHelper.Bin2Hex("101110");
24         ///     </code>
25         /// </example>
26         /// <param name="bin">二进制字符串</param>
27         /// <returns>返回2进制字符串对应的16进制字符串</returns>
28         public static string Bin2Hex(string bin)
29         {
30             return Dec2Hex(Bin2Dec(bin));
31         }

单字节转为其他进制

 1 /// <summary>
 2         /// Byte转16进制
 3         /// </summary>
 4         /// <example>
 5         ///     <code>
 6         ///         byte b = 128;
 7         ///         string hex = NumberHelper.Byte2Hex(b);
 8         ///         Console.WriteLine(hex);//输出结果为80
 9         ///     </code>
10         /// </example>
11         /// <param name="b">一个字节</param>
12         /// <returns>返回对应的16进制字符串</returns>
13         public static string Byte2Hex(byte b)
14         {
15             return b.ToString("X2");
16         }
17 
18         /// <summary>
19         /// 单字节转换为2进制数值
20         /// </summary>
21         /// <example>
22         ///     <code>
23         ///         byte b = 128;
24         ///         string bin = NumberHelper.Byte2Bin(b);
25         ///         Console.WriteLine(bin);//输出结果为10000000
26         ///     </code>
27         /// </example>
28         /// <param name="b">一个字节</param>
29         /// <returns>返回对应的2进制字符串</returns>
30         public static string Byte2Bin(byte b)
31         {
32             return Dec2Bin(b);
33         }

多个字节转为其他进制

  1 /// <summary>
  2         /// 字节数组转ASCII
  3         /// </summary>
  4         /// <example>
  5         ///     <code>
  6         ///         byte[] buffer = new byte[] {65,66,67};
  7         ///         string result = NumberHelper.Bytes2ASCII(buffer);
  8         ///         Console.WriteLine(result);//结果输出：ABC
  9         ///     </code>
 10         /// </example>
 11         /// <param name="bytes">字节数组</param>
 12         /// <returns>返回该字节数组对应的ASCII码字符串</returns>
 13         public static string Bytes2ASCII(byte[] bytes)
 14         {
 15             return Encoding.ASCII.GetString(bytes, 0, bytes.Length);
 16         }
 17 
 18         /// <summary>
 19         /// 字节数组转十六进制
 20         /// </summary>
 21         /// <example>
 22         ///     <code>
 23         ///         byte[] buffer = new byte[] { 65, 66, 67 };
 24         ///         string result = NumberHelper.Bytes2Hex(buffer);
 25         ///         Console.WriteLine(result);//结果输出：414243
 26         ///     </code>
 27         /// </example>
 28         /// <param name="bytes">字节数组</param>
 29         /// <returns>返回该字节数组对应的16进制字符串</returns>
 30         public static string Bytes2Hex(byte[] bytes)
 31         {
 32             string returnStr = "";
 33             if (bytes != null)
 34             {
 35                 for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
 36                 {
 37                     returnStr += bytes[i].ToString("X2");
 38                 }
 39             }
 40             return returnStr;
 41         }
 42 
 43         /// <summary>
 44         /// 将两个字节转换为十六进制数
 45         /// </summary>
 46         /// <example>
 47         ///     <code>
 48         ///         byte[] buffer = new byte[] { 65, 66 };
 49         ///         
 50         ///         //高位在前，低位在后
 51         ///         string result = NumberHelper.Bytes2Hex(buffer[0],buffer[1]);
 52         ///         Console.WriteLine(result);//结果输出：4142
 53         ///         
 54         ///         //低位在前，高位在后
 55         ///         result = NumberHelper.Bytes2Hex(buffer[1], buffer[0]);
 56         ///         Console.WriteLine(result);//结果输出：4241
 57         ///     </code>
 58         /// </example>
 59         /// <param name="hByte">高字节</param>
 60         /// <param name="lByte">低字节</param>
 61         /// <returns>返回该两个字节对应的16进制数结果</returns>
 62         public static string Bytes2Hex(byte hByte, byte lByte)
 63         {
 64             return Byte2Hex(hByte) + Byte2Hex(lByte);
 65         }
 66 
 67         /// <summary>
 68         /// 将两个字节转换为十进制数
 69         /// </summary>
 70         /// <example>
 71         ///     <code>
 72         ///         byte[] buffer = new byte[] { 65, 66 };
 73         ///         
 74         ///         //高位在前，低位在后
 75         ///         int result = NumberHelper.Bytes2Dec(buffer[0], buffer[1]);
 76         ///         Console.WriteLine(result);//结果输出：16706
 77         ///         
 78         ///         //低位在前，高位在后
 79         ///         result = NumberHelper.Bytes2Dec(buffer[1], buffer[0]);
 80         ///         Console.WriteLine(result);//结果输出：16961
 81         ///     </code>
 82         /// </example>
 83         /// <param name="hByte">高字节</param>
 84         /// <param name="lByte">低字节</param>
 85         /// <returns></returns>
 86         public static int Bytes2Dec(byte hByte, byte lByte)
 87         {
 88             return hByte << 8 | lByte;
 89         }
 90 
 91         /// <summary>
 92         /// 将两个字节(补码表示)转换为十进制数，如果是补码，则第一个bit为1则表示负数
 93         /// </summary>
 94         /// <example>
 95         ///     <code>
 96         ///         byte[] buffer = new byte[] { 255, 66 };
 97         ///         
 98         ///         //高位在前，低位在后
 99         ///         int result = NumberHelper.Bytes2Dec(buffer[0], buffer[1],false);
100         ///         Console.WriteLine(result);//结果输出：65346
101         ///         
102         ///         //高位在前，低位在后
103         ///         result = NumberHelper.Bytes2Dec(buffer[0], buffer[1], true);
104         ///         Console.WriteLine(result);//结果输出：-190
105         ///     </code>
106         /// </example>
107         /// <param name="hByte">高位字节</param>
108         /// <param name="lByte">低位字节</param>
109         /// <param name="isRadix">是否是采用补码表示形式</param>
110         /// <returns>返回对应的10进制数值</returns>
111         public static int Bytes2Dec(byte hByte, byte lByte, bool isRadix)
112         {
113             var v = (ushort)(hByte << 8 | lByte);//合并高地位为16进制
114             if (isRadix)
115             {
116                 if (hByte > 127)
117                 {
118                     v = (ushort)~v; //按位取反
119                     v = (ushort)(v + 1); //得到补码
120                     return -1 * v;
121                 }
122             }
123             return v;
124         }