如何通过位掩码实现十进制到四进制的C语言转换

我正尝试编写程序，通过位掩码（bit masking）方法实现十进制到四进制的转换。为了理解位掩码的工作逻辑，我首先编写了十进制转二进制的实现代码，具体如下：

#include <stdio.h>
void binary(unsigned int num) {   
    int i;                                                                          
    unsigned temp, mask=1;                    
    mask<<=31;                       
    for(i=0; i<32; i++) {     
        temp=num&mask;                  
        printf("%d", temp>>(31-i));
        mask>>=1;
    }
}
int main () {
    int n;
    printf("Enter a number:\n");
    scanf("%d", &n);
    binary(n);
    return 0;
}

随后我尝试沿用相同的思路编写四进制转换函数，目前写出的代码框架如下，其中temp变量的赋值逻辑尚未明确：

void base4(unsigned int num) {   
    int i;                                                                          
    unsigned temp, mask=3;                    
    mask<<=15;                       
    for(i=0; i<16; i++) {     
        temp=   // <<<<==== ???               
        printf("%d", temp>>(15-i)*2);
        mask>>=1;
    }
}

我了解四进制的每1位对应2个二进制位，例如数值22对应的二进制、四进制表示对应关系如下：

.... 0  0  1  1  2  (base4)
.... 00 00 01 01 10 (bin)

但我无法将这个对应规律应用到之前二进制转换的实现思路中。

你的二进制转码逻辑本身完全成立，沿用到四进制只需要对齐「1位四进制对应2位二进制」的规则，修正两处移位错误即可，temp的赋值逻辑和二进制版本完全一致：

• temp赋值直接写num & mask即可，作用是用mask取出当前要处理的2个二进制位的值
• 初始mask移位值错误：原代码写mask<<=15，3（二进制11）左移15位只能覆盖第15、16位二进制位，没有对齐32位无符号数的最高两位，需要改成mask<<=30
• 循环内mask移位步长错误：原代码写mask>>=1每次只移动1个二进制位，会导致mask错位，需要改成mask>>=2，每次跳过2个二进制位，刚好对齐下一个四进制位

你代码里printf的移位逻辑temp>>(15-i)*2是正确的，不需要修改。修正后的完整base4函数如下：

void base4(unsigned int num) {   
    int i;                                                                          
    unsigned temp, mask=3;                    
    mask<<=30; // 初始mask覆盖最高两位二进制位（第31、30位）                       
    for(i=0; i<16; i++) {     
        temp = num & mask;  // 取出当前两位的数值           
        printf("%d", temp >> ( (15-i)*2 ) );
        mask >>= 2; // 每次右移2位，对齐下一个四进制位
    }
}

验证说明：传入数值22（二进制10110）时，函数输出的16位四进制字符串末尾三位为112，和你给出的对应关系完全匹配。如果不需要输出前导零，可以在循环中加标记位，遇到第一个非0值后再开始打印。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Buffer