用C语言写一个16进制数加减算法

在C语言中，处理16进制数加减操作通常会涉及到字符数组来存储数值，因为C语言的标准库不直接支持16进制数字的操作。以下是一个简单的示例，展示了如何手动实现对两个16进制字符串的加法和减法：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

// 函数声明，用于将字符数组转换成16进制整数
int hex_to_int(char hex[], int len);
int add_hex_numbers(char* str1, char* str2);
char* subtract_hex_numbers(char* str1, char* str2);

// 将字符数组转换成16进制整数
int hex_to_int(char hex[], int len) {
    int value = 0;
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        if (hex[i] >= '0' && hex[i] <= '9') {
            value *= 16;
            value += hex[i] - '0';
        } else if (hex[i] >= 'A' && hex[i] <= 'F') {
            value *= 16;
            value += hex[i] - 'A' + 10;
        } else if (hex[i] >= 'a' && hex[i] <= 'f') {
            value *= 16;
            value += hex[i] - 'a' + 10;
        }
    }
    return value;
}

// 加法函数
int add_hex_numbers(char* str1, char* str2) {
    int len1 = strlen(str1), len2 = strlen(str2);
    char result[len1 + len2 + 2]; // 考虑进位的情况
    memset(result, 0, sizeof(result));
    
    int carry = 0;
    for (int i = len1 - 1; i >= 0; i--) {
        int digit1 = hex_to_int(&str1[i], 1);
        int digit2 = hex_to_int(&str2[i], 1);
        
        int sum = digit1 + digit2 + carry;
        result[len1 + i] = (sum % 16) + '0'; // 保留最后一位
        carry = sum / 16;
    }
    
    if (carry != 0) { // 如果有进位，添加在最前面
        result[0] = carry + '0';
    }
    
    result[strlen(result)] = '\0'; // 结尾添加空字符
    return hex_to_int(result, strlen(result));
}

// 减法函数
char* subtract_hex_numbers(char* str1, char* str2) {
    int len1 = strlen(str1), len2 = strlen(str2);
    if (len1 < len2) {
        char temp[len1];
        strcpy(temp, str1);
        str1 = temp;
        len1 = strlen(str1);
    }
    
    char result[len1 + 1]; // 保证结果长度足够
    memset(result, 0, sizeof(result));
    int borrow = 0;

    for (int i = len1 - 1; i >= 0; i--) {
        int digit1 = hex_to_int(&str1[i], 1);
        int digit2 = hex_to_int(&str2[i], 1);
        
        if (digit2 > digit1 + borrow) {
            result[i + 1] = 'A';
            digit2 -= 16;
        } else {
            result[i + 1] = '0';
        }
        result[i] = (digit1 - digit2 - borrow + 16 * borrow) + '0'; // 算法调整借位
        borrow = digit2 < digit1 ? 1 : 0;
    }

    if (borrow) {
        result[0] = '8'; // 补充借位
    } else {
        result[0] = '\0'; // 结尾添加空字符
    }
    
    return result;
}

int main() {
    char hex1[] = "1A";
    char hex2[] = "B7";
    printf("Addition of %s and %s is: %s\n", hex1, hex2, subtract_hex_numbers(hex1, hex2)); // 示例加法运算
    printf("Subtraction of %s from %s is: %s\n", hex2, hex1, add_hex_numbers(hex1, hex2)); // 示例减法运算
    
    return 0;
}

注意，这个示例是简化的，并未考虑所有边界情况，实际应用中需要进行更严格的错误检查和输入验证。此外，如果你需要精确的16进制数加减操作，建议使用第三方库如`htonl`和`ntohl`来进行网络字节序处理。