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SE: C#で10進数と16進数は相互変換できますか。

PM: できます。2進数やbyte配列とも16進数と相互変換できます。

C#での16進数変換とは？

今回は様々な進数の数字を、C#で16進数と相互に変換する方法をご紹介します。

また、文字列が16進数か否かを判断する方法についても併せてご紹介しますので、C#での16進数変換方法に興味のある方は、ぜひご覧ください。

16進数とは

「16進数」とは、それぞれの桁が16になると桁上りする数字を表します。0から9までの数字と、AからFまでのアルファベットの組み合わせで表現されます。

具体的には、以下のようになります。

10進数：16進数
1：1
2：2
3：3
4：4
5：5
6：6
7：7
8：8
9：9
10：A
11：B
12：C
13：D
14：E
15：F
16：10
17：11
18：12
19：13
20：14

C#では、普通に数字を並べると10進数として扱われますが、先頭に0x（または0X）を付けると16進数で扱われます。

具体的には、以下のように記載します。
var x = 0xFF;
var y = 0XA1;

また、C# 7.2で、”0x”の直後に区切り文字の”_”を入れることができるようになりました。
var x = 0x_FF;
var y = 0X_A1;

こうすることで、人の目で見ても分かりやすい表記になります。

10進数を16進数に変換

前述のとおり、C#では、10進数と16進数を相互に変換できます。以下に、実際のソースコードを見てみましょう。

プログラムの先頭に「using System;」と記載してください。


  // 10進数を16進数に変換
  Console.WriteLine("10進数 : 16進数[ToString(\"x\")] : 16進数[Convert.ToString]");
  for(int i=0; i<=20; i++){
  Console.WriteLine(i + " : " + i.ToString("x") + " : " + Convert.ToString(i, 16));
  }
 

  // 16進数を10進数に変換
  System.Console.WriteLine("\n16進数 : 10進数");
  for(int i=0; i<=20; i++){
  var val_16 = i.ToString("x");
  Console.WriteLine(val_16 + " : " + Convert.ToString(Convert.ToInt32(val_16, 16), 10));
  }

// 10進数を16進数に変換

Console.WriteLine("10進数 : 16進数[ToString(\"x\")] : 16進数[Convert.ToString]");

for(int i=0; i<=20; i++){

Console.WriteLine(i + " : " + i.ToString("x") + " : " + Convert.ToString(i, 16));

}

// 16進数を10進数に変換

System.Console.WriteLine("\n16進数 : 10進数");

for(int i=0; i<=20; i++){

var val_16 = i.ToString("x");

Console.WriteLine(val_16 + " : " + Convert.ToString(Convert.ToInt32(val_16, 16), 10));

}

実行結果は以下のようになります。

 10進数 : 16進数[ToString("x")] : 16進数[Convert.ToString]
 0 : 0 : 0
 1 : 1 : 1
 2 : 2 : 2
 3 : 3 : 3
 4 : 4 : 4
 5 : 5 : 5
 6 : 6 : 6
 7 : 7 : 7
 8 : 8 : 8
 9 : 9 : 9
 10 : a : a
 11 : b : b
 12 : c : c
 13 : d : d
 14 : e : e
 15 : f : f
 16 : 10 : 10
 17 : 11 : 11
 18 : 12 : 12
 19 : 13 : 13
 20 : 14 : 14
 

 16進数 : 10進数
 0 : 0
 1 : 1
 2 : 2
 3 : 3
 4 : 4
 5 : 5
 6 : 6
 7 : 7
 8 : 8
 9 : 9
 a : 10
 b : 11
 c : 12
 d : 13
 e : 14
 f : 15
 10 : 16
 11 : 17
 12 : 18
 13 : 19
 14 : 20

10進数 : 16進数[ToString("x")] : 16進数[Convert.ToString]

0 : 0 : 0

1 : 1 : 1

2 : 2 : 2

3 : 3 : 3

4 : 4 : 4

5 : 5 : 5

6 : 6 : 6

7 : 7 : 7

8 : 8 : 8

9 : 9 : 9

10 : a : a

11 : b : b

12 : c : c

13 : d : d

14 : e : e

15 : f : f

16 : 10 : 10

17 : 11 : 11

18 : 12 : 12

19 : 13 : 13

20 : 14 : 14

16進数 : 10進数

0 : 0

1 : 1

2 : 2

3 : 3

4 : 4

5 : 5

6 : 6

7 : 7

8 : 8

9 : 9

a : 10

b : 11

c : 12

d : 13

e : 14

f : 15

10 : 16

11 : 17

12 : 18

13 : 19

14 : 20

ToString(“x”)で16進数に変換できます。また、ToString(“x4”)と記述すると、0埋め4桁の16進数（0001など）に変換できます。

他には、Convertクラスを使っても16進数に変換できます。その場合は、第2引数に変換したい進数を指定します。

逆に、Convert.ToString()・Convert.ToInt32()を組み合わせると、16進数を10進数に変換できます。このような手順で、10進数と16進数の相互変換が可能になります。

2進数を16進数に変換

C#では、2進数と16進数も相互変換することができます。

実際のソースコードを見てみましょう。


  // 2進数を16進数に変換
  Console.WriteLine("2進数 : 16進数");
  for(int i=0; i<=20; i++){
  var val_2 = Convert.ToString(i, 2);
  Console.WriteLine(val_2 + " : " + i.ToString("x"));
  }
 

  // 16進数を2進数に変換
  System.Console.WriteLine("\n16進数 : 2進数");
  for(int i=0; i<=20; i++){
  var val_16 = i.ToString("x");
  Console.WriteLine(val_16 + " : " + Convert.ToString(Convert.ToInt32(val_16, 16), 2));
  }

// 2進数を16進数に変換

Console.WriteLine("2進数 : 16進数");

for(int i=0; i<=20; i++){

var val_2 = Convert.ToString(i, 2);

Console.WriteLine(val_2 + " : " + i.ToString("x"));

}

// 16進数を2進数に変換

System.Console.WriteLine("\n16進数 : 2進数");

for(int i=0; i<=20; i++){

var val_16 = i.ToString("x");

Console.WriteLine(val_16 + " : " + Convert.ToString(Convert.ToInt32(val_16, 16), 2));

}

実行結果は以下のようになります。

2進数 : 16進数

0 : 0

1 : 1

10 : 2

11 : 3

100 : 4

101 : 5

110 : 6

111 : 7

1000 : 8

1001 : 9

1010 : a

1011 : b

1100 : c

1101 : d

1110 : e

1111 : f

10000 : 10

10001 : 11

10010 : 12

10011 : 13

10100 : 14

16進数 : 2進数

0 : 0

1 : 1

2 : 10

3 : 11

4 : 100

5 : 101

6 : 110

7 : 111

8 : 1000

9 : 1001

a : 1010

b : 1011

c : 1100

d : 1101

e : 1110

f : 1111

10 : 10000

11 : 10001

12 : 10010

13 : 10011

14 : 10100

10進数の変換と同様に、Convert.ToString()やConvert.ToInt32()を組み合わせることで、2進数と16進数を相互に変換できます。

さらに、この仕組みを利用すれば、8進数と16進数の相互変換も可能になります。

byte型配列を16進数に変換

C#では、byte配列と16進数の相互変換も可能です。以下に、実際のソースコードを見てみましょう。

ソースコードの先頭に、
using System;
using System.Collections.Generic;
を記述してください。


  // 16進数の文字列
  var hexString = "1A2B3C4D5E6F";
 

  // 16進数をbyte配列に変換
  var bitString = new List<byte>();
  for (int i = 0; i < hexString.Length / 2; i++)
  {
  bitString.Add(Convert.ToByte(hexString.Substring(i*2, 2), 16));
  }
 

  // byte配列を16進文字列に変換
  string convertString = BitConverter.ToString(bitString.ToArray());
  Console.WriteLine(convertString);
 

  // byte配列を16進文字列に変換し、"-"を削除
  convertString = BitConverter.ToString(bitString.ToArray()).Replace("-", "");
  Console.WriteLine(convertString);

// 16進数の文字列

var hexString = "1A2B3C4D5E6F";

// 16進数をbyte配列に変換

var bitString = new List<byte>();

for (int i = 0; i < hexString.Length / 2; i++)

{

bitString.Add(Convert.ToByte(hexString.Substring(i*2, 2), 16));

}

// byte配列を16進文字列に変換

string convertString = BitConverter.ToString(bitString.ToArray());

Console.WriteLine(convertString);

// byte配列を16進文字列に変換し、"-"を削除

convertString = BitConverter.ToString(bitString.ToArray()).Replace("-", "");

Console.WriteLine(convertString);

実行結果は以下のようになります。

 1A-2B-3C-4D-5E-6F
 1A2B3C4D5E6F

1 2	1A-2B-3C-4D-5E-6F 1A2B3C4D5E6F

BitConverterを使用することで、byte配列を16進文字列に変換できます。

この時、byte配列を16進文字列に変換すると、byte配列をハイフン (-) で結合した文字列として出力されます。なお、ハイフンはReplaceメソッドで置換（削除）されます。

16進数の判定

C#では、16進数か否かをUri.IsHexDigit()で判定します。

実際のソースコードを見てみましょう。


  // メイン関数
  public static void Main(){
 

  Console.WriteLine(IsHexString("1a"));
  Console.WriteLine(IsHexString("0xaa"));
  Console.WriteLine(IsHexString("2s"));
  Console.WriteLine(IsHexString("01"));
  }
  
  // 文字列が16進数か否かを判定する
  // 戻り値
  // ・true: 16進数
  // ・false: 16進数でない
  public static bool IsHexString(string str)
  {
  // 空文字は16進数ではない
  if (string.IsNullOrEmpty(str)) { 
  return false; 
  }
 

  // 先頭の0x(0X)を除く
  var s = str.Replace("0x", "").Replace("0X", "");
 

  // 16進数の文字(0-9,a-f)以外が入っていいればfalse
  foreach (char c in s)
  {
  if (!Uri.IsHexDigit(c)){ return false; }
  }
  return true;
  }

// メイン関数

public static void Main(){

Console.WriteLine(IsHexString("1a"));

Console.WriteLine(IsHexString("0xaa"));

Console.WriteLine(IsHexString("2s"));

Console.WriteLine(IsHexString("01"));

}

// 文字列が16進数か否かを判定する

// 戻り値

// ・true: 16進数

// ・false: 16進数でない

public static bool IsHexString(string str)

{

// 空文字は16進数ではない

if (string.IsNullOrEmpty(str)) {

return false;

}

// 先頭の0x(0X)を除く

var s = str.Replace("0x", "").Replace("0X", "");

// 16進数の文字(0-9,a-f)以外が入っていいればfalse

foreach (char c in s)

{

if (!Uri.IsHexDigit(c)){ return false; }

}

return true;

}

実行結果は以下のようになります。

 True
 True
 False
 True

True

False

True

このように、16進数か否かはUri.IsHexDigit()で判定することができます。

16進数の計算

C#では、16進数同士の計算もできます。

実際のソースコードを見てみましょう。


  // 16進数の四則演算
  Console.WriteLine((0x10 + 0x02).ToString("x"));
  Console.WriteLine((0x10 - 0x02).ToString("x"));
  Console.WriteLine((0x10 * 0x02).ToString("x"));
  Console.WriteLine((0x10 / 0x02).ToString("x"));

// 16進数の四則演算

Console.WriteLine((0x10 + 0x02).ToString("x"));

Console.WriteLine((0x10 - 0x02).ToString("x"));

Console.WriteLine((0x10 * 0x02).ToString("x"));

Console.WriteLine((0x10 / 0x02).ToString("x"));

実行結果は以下のようになります。

このように、16進数同士の計算結果が16進数で表示されていることが分かります。

SE: C#では16進数か否かをUri.IsHexDigit()で判定するのですね。

PM: そうです。そのほか、16進数同士の計算もできますよ。

C#での16進数変換について理解しよう

この記事では、C#で10進数や2進数などの数字と、16進数とを相互に変換する方法をご紹介しましたが、いかがでしたでしょうか。

さらに、文字列が16進数か否かを判定する方法や、16進数同士の簡単な計算方法についてもご紹介しました。

実際にご自身でC#のソースコードを書いて、理解を深めて行きましょう。

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