C 語言實作十六進制轉十進制完整指南

轉換原理

十六進制為基數 16，數字 0-9 表 0-9，A-F（或 a-f）表 10-15。第 N 位（從 0 起）權值為 16^N。
例：2AF5 = 2×16³ + 10×16² + 15×16¹ + 5×16⁰ = 8192+2560+240+5 = 10997。

程式架構

1. 冪次計算：power(16, exp) 回傳 16^exp。
2. 單字元轉值：'0'-'9' → 0-9，'a'-'f'/'A'-'F' → 10-15，其餘回傳 -1。
3. 主轉換函式：從字串最低位（最右）向左掃描，累加 值 × 權值。

完整程式碼（含命令列參數支援）

/* hex2int.c - 十六進制轉十進制 */
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define MB 0x0100000UL  // 1 MB 常數示範

unsigned long power(int base, int exp);
int to_lower(int c);
unsigned long htoi(const char *s);

int main(int argc, char *argv[]) {
    if (argc > 1) {
        printf("long integer: %lu\n", htoi(argv[1]));
    }
    printf("M/Byte: %lu\n", MB);
    return 0;
}

unsigned long htoi(const char *s) {
    int len = strlen(s);
    unsigned long result = 0;
    int pos = 0; // 16^pos
    for (int i = len - 1; i >= 0; --i) {
        char ch = to_lower(s[i]);
        int val;
        if (ch >= '0' && ch <= '9') val = ch - '0';
        else if (ch >= 'a' && ch <= 'f') val = ch - 'a' + 10;
        else continue; // 忽略非法字元（如 "0x" 前綴）
        unsigned long p = power(16, pos++);
        result += p * val;
    }
    return result;
}

unsigned long power(int base, int exp) {
    unsigned long res = 1;
    while (exp--) res *= base;
    return res;
}

int to_lower(int c) {
    return (c >= 'A' && c <= 'Z') ? c + 'a' - 'A' : c;
}

關鍵細節

• 大小寫不敏感：to_lower 統一轉小寫再判斷。
• 忽略非法字元：遇非 0-9、a-f 直接跳過，可直接處理 "0x2AF5" 等帶前綴字串。
• 無符號長整數：unsigned long 可表示至 4,294,967,295（32 位），足夠 8 位十六進制（FFFFFFFF）。
• 編譯提示：GCC/Clang 需連結數學庫嗎？不需，純整數運算。

標準庫替代方案

實際專案建議直接用 strtoul(s, NULL, 16)（<stdlib.h>），自動處理前綴、溢位、錯誤碼，且經過高度優化。

#include <stdlib.h>
unsigned long val = strtoul("2AF5", NULL, 16); // 10997

擴展：十進制轉十六進制字串

void itoh(unsigned long val, char *buf) {
    const char *hex = "0123456789ABCDEF";
    char tmp[16]; int i = 0;
    if (val == 0) { buf[0]='0'; buf[1]='\0'; return; }
    while (val) { tmp[i++] = hex[val & 0xF]; val >>= 4; }
    for (int j=0; j