Introducción

Vamos a ver cómo podemos convertir un número decimal a binario en C. Será más que nada un ejercicio resuelto, no vamos a ver optimizaciones ni nada de eso porque hay miles y mejores formas de hacerlo.

Dicho esto, veamos cómo convertir manualmente.

Más tarde veremos cómo convertirlo usando itoa 

Por cierto, te invito a leer el uso de la función div para que veas por qué usamos lldiv.

Punto decimal

Si después de leer el post quieres saber cómo convertir un número que tiene punto decimal te invito a ver mi otro artículo de programación para conversión de un número decimal con parte fraccionaria.

Convertir un número decimal a binario en C

Esto es lo mismo que cambiar un número base 10 a base 2. Aquí dejo el código:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>


/*
	============================
	*********   NOTA   *********
	============================

	NUMERO_DE_BITS nunca debe ser mayor que 63
	excepto si ya hay procesadores de 128 bits ;)
*/
#define NUMERO_DE_BITS 8
int main(int argc, char const *argv[])
{
	unsigned long long int decimal = 0; // Aquí guardar el número decimal que el usuario ingresa
	char binario[NUMERO_DE_BITS]; // Una cadena representando el número binario


	/*
		Llenar la cadena con ceros
	*/
	for (int i = 0; i < NUMERO_DE_BITS; ++i) binario[i] = '0';

	/*
		Calcular el máximo número que el usuario puede ingresar
	*/
	unsigned long long int maximo = pow(2, NUMERO_DE_BITS);

	printf("Ingresa el numero decimal [maximo %llu]: \n", maximo - 1);
	scanf("%llu", &decimal);

	// Aquí vamos a ir guardando los resultados de la división
	// Ver: https://parzibyte.me/blog/2018/09/26/funcion-div-en-c-obtener-residuo-cociente/

	lldiv_t resultadoDeLaDivision;

	/*
		Ahora iniciamos un contador en el número de bits que
		a su vez corresponde con la longitud de la cadena que guardará
		el número binario

		Lo hacemos inversamente (es decir, accedemos primero a la posición N - 1 en donde N es la longitud),
		y vamos restando en uno hasta llegar al 0.

		Con ese contador accedemos a la cadena y establecemos un 1 o 0 dependiendo del
		residuo al dividir el número entre 2

		Finalmente vamos asignando a 'decimal' el valor de dividirlo entre 2. 
		Por ejemplo, si es 23 entonces...
			Primero es 23, sobra 1 y ahora es 11
			Luego dividimos 11 entre 2, es 5 y sobra 1
			Seguimos dividiendo a 5 entre 2, es 2 y sobra 1
			Ahora dividimos a 2 entre 2, es 1 y sobra 0
			Finalmente dividimos a 1 entre 2, es 0 y sobra 1
			Al llegar al último paso, decimal será 0 y el ciclo terminará
	*/

	int contador = NUMERO_DE_BITS;

	while(decimal > 0){
		resultadoDeLaDivision = lldiv(decimal, 2);
		contador--;
		binario[contador] = resultadoDeLaDivision.rem == 1 ? '1' : '0';
		decimal = resultadoDeLaDivision.quot;
	}
	printf("El numero en binario es: %s\n", binario);
	return 0;
}

Está largo por los comentarios, pero bueno vamos paso por paso.

Declaramos una cadena de longitud N, y N es el número de bits. De esto depende el máximo número decimal que el usuario puede ingresar, el cual obtenemos elevando dos a la potencia N y restando uno al resultado.

Por ejemplo, si el número es 8 entonces 2 ^ 8 = 256, menos 1 = 255

Llenamos la cadena con ceros desde 0 hasta el número de bits (que es lo mismo que la longitud)

Luego vamos dividiendo el número entre dos, usamos la función lldiv para dividir un long long sin perder precisión. Comparamos el residuo, si es uno entonces a la cadena le ponemos un uno, y si es cero pues cero.

Por cierto, al número le asignamos el resultado de dividirlo entre 2. Por ejemplo, si es 20 entonces luego será 10, más tarde 5, 2, 1 y 0.

Vamos así hasta que el número se convierte en cero, que es cuando salimos del ciclo e imprimimos el número binario.

Cabe mencionar que usamos el contador y lo vamos disminuyendo debido a que si dividimos el número entre dos y vamos imprimiendo el residuo, el número binario estará al revés; es por ello que empezamos desde el final de la cadena hasta llegar al índice 0.

Finalmente, si cambiamos a NUMERO_DE_BITS podemos permitir números mucho más grandes.

Uso del programa

Bueno, ahora veamos algunos casos de uso. En este caso lo compilé con NUMERO_DE_BITS en 8, por lo que el máximo decimal que podemos poner es 255:

La salida es correcta. Imprime todo como debería ser.

Más tarde lo compilé con 63 bits:

Y así es como podemos convertir un número decimal a binario en este maravilloso lenguaje.