C 語言中的進制系統：二進制、八進制、十進制與十六進制詳解

什麼是進制？

進制是一種計數規則，「逢幾進一」。我們日常使用的十進制逢十進一，符號為 0-9；二進制逢二進一，只有 0 和 1；八進制逢八進一，符號 0-7；十六進制逢十六進一，符號 0-9 加 A-F（代表 10-15）。計算機底層以二進制存儲數據，八進制與十六進制常作為二進制的緊湊表示形式。

C 語言中的進制字面量

輸出與輸入格式控制

• printf 格式符：%d（十進制）、%o（八進制）、%x/%X（十六進制小寫/大寫）。
• scanf 掃描集：%d 十進制、%o 八進制、%x 十六進制，自動識別前綴 0、0x。

進制轉換實例

int value = 123;          // 十進制
int oct = 0173;           // 八進制，等於 123
int hex = 0x7B;           // 十六進制，等於 123
// 二進制字面量（C23 或編譯器擴展）
int bin = 0b1111011;      // 等於 123

printf("十進制: %d\n", value);
printf("八進制: %o (帶前綴: %#o)\n", oct, oct);
printf("十六進制: %x (帶前綴: %#x)\n", hex, hex);

位運算與進制的關係

十六進制每位對應 4 個二進制位，八進制每位對應 3 位，極適合位運算（&、|、^、~、<<、>>）。例如：

• 0xFF = 0b11111111，常用作 8 位掩碼。
• 0x0F = 0b00001111，提取低 4 位。

常見陷阱

• 前導零陷阱：010 是八進制（十進制 8），而非十進制 10。
• 無符號後綴：0xFFFFFFFFU 明確指定無符號，避免符號擴展問題。
• 輸出寬度：%08x 輸出 8 位十六進制，不足前補 0。

總結

熟練掌握 C 語言的進制表示與轉換，對於底層開發、嵌入式編程、網絡協議解析、文件格式處理等場景至關重要。十六進制是查看內存、寄存器、位掩碼的首選；八進制常見於 Unix 權限掩碼；二進制直觀展示位模式。善用編譯器警告（-Wconversion 等）可避免隱式進制誤解導致的 Bug。