C++で文字列をバイナリ（2進数）列に変換する方法

はじめに

本記事では、C++を使って文字列をバイナリ（2進数）列に変換する方法を解説します。

具体的には、文字列として与えられた各文字を、それぞれ対応する2進数表現に変換し、文字ごとに空白区切りで出力するプログラムを作成します。

処理の流れ

変換の手順は以下のとおりです。

1. 文字列の各文字を取り出し、ASCIIコード（整数値）に変換する
2. ASCIIコードを2進数の文字列に変換する
3. 2進数の桁順を反転して正しい並びに整え、出力する

サンプルコード

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
// バイナリ（2進数）表現への変換
void convert_binary(string s){
   int n = s.length();
   for (int i = 0; i <= n; i++){
      // ASCIIコード（整数値）へ変換
      int val = int(s[i]);
      // ASCIIコードを2進数表現へ変換
      string bin = "";
      while (val > 0){
         (val % 2)? bin.push_back('1') :
         bin.push_back('0');
         val /= 2;
      }
      reverse(bin.begin(), bin.end());
      cout << bin << " ";
   }
}
int main(){
   string s = "tutorialspoint";
   convert_binary(s);
   return 0;
}

実行結果

1110100 1110101 1110100 1101111 1110010 1101001 1100001 
1101100 1110011 1110000 1101111 1101001 1101110 1110100

コードの解説

このプログラムでは、まず convert_binary 関数内で文字列の長さを取得し、各文字に対してループ処理を行います。

各文字は int(s[i]) によってASCIIコードの整数値に変換されます。その後、while ループの中で2で割った余り（val % 2）を確認し、余りが1なら「1」、0なら「0」を文字列に追加していきます。これにより、2進数の桁が下位の桁から順に格納されるため、最後に reverse 関数を使って文字列を反転させ、正しい桁順の2進数表現を得ています。

なお、各文字の2進数は空白区切りで出力されるため、どのビット列がどの文字に対応しているのかがひと目で分かるようになっています。

まとめ

このように、C++では文字をASCIIコード経由で整数に変換し、2での除算と剰余を繰り返すことで、簡単にバイナリ（2進数）列へ変換することができます。文字コードの仕組みやビット演算の理解を深めるためにも、ぜひ実際にコードを動かしてみてください。