二進位制的左右移位運算

2021-07-26 04:31:26 字數 1695 閱讀 2693

移位運算子:最重要的一點,雖然數字存貯在計算機記憶體中是以2進製的補碼形式,但是運用移位運算子時是對原始碼進行的。

←移位運算子:高位捨棄,低位補0(負數與正數的運算是一樣的)

例:int a=-10,g.   g=a<<4=-160  a:11010(2)→110100000=-160(10)

→移位運算子:符號位隨著運算數的移動,當為正數的時候最高位補0,為負數的時候符號位補1,最高位的補位取決於編譯器,較多的補1.

int i = 1;

i = i << 2; //把i裡的值左移2位

也就是說,1的2進製是000...0001(這裡1前面0的個數和int的位數有關,32位機器,gcc裡有31個0),左移2位之後變成000... 0100,也就是10進製的4,所以說左移1位相當於乘以2,那麼左移n位就是乘以2的n次方了(

有符號數不完全適用,因為左移有可能導致符號變化,下面解釋原因)

需要注意的乙個問題是int型別最左端的符號位和移位移出去的情況.我們知道,int是有符號的整形數,最左端的1位是符號位,即0正1負,那麼移位的時候就會出現溢位,例如:

int i = 0x40000000; //16進製制的40000000,為2進製的01000000...0000

i = i << 1;

那麼,i在左移1位之後就會變成0x80000000,也就是2進製的100000...0000,符號位被置1,其他位全是0,變成了int型別所能表示的最小值,32位的int這個值是-2147483648,溢位.如果再接著把i左移1位會出現什麼情況呢?在c語言中採用了丟棄最高位的處理方法,丟棄了1之後,i的值變成了0.

左移裡乙個比較特殊的情況是當左移的位數超過該數值型別的最大位數時,

編譯器會用左移的位數去模型別的最大位數,然後按餘數進行移位,如:

int i = 1, j = 0x80000000; //設int為32位

i = i << 33; // 33 % 32 = 1 左移1位,i變成2

j = j << 33; // 33 % 32 = 1 左移1位,j變成0,最高位被丟棄

在用 gcc編譯這段程式的時候

編譯器會給出乙個warning,說左移位數》=型別長度.那麼實際上i,j移動的就是1位,也就是33%32後的餘數.在gcc下是這個規則,別的編譯器是不是都一樣現在還不清楚.

總之左移就是: 丟棄最高位,0補最低位

再說右移,明白了左移的道理,那麼右移就比較好理解了.

右移的概念和左移相反,就是往右邊挪動若干位,運算子是》.

右移對符號位的處理和左移不同,對於有符號整數來說,比如int型別,右移會保持符號位不變,例如:

int i = 0x80000000;

i = i >> 1; //i的值不會變成0x40000000,而會變成0xc0000000

就是說,符號位向右移動後,正數的話補0,負數補1,也就是組合語言中的算術右移.同樣當移動的位數超過型別的長度時,會取餘數,然後移動餘數個位.

負數10100110 >>5(假設

字長為8位),則得到的是 11111101

總之,在c中,左移是邏輯/算術左移(兩者完全相同),右移是算術右移,會保持符號位不變.實際應用中可以根據情況用左/右移做快速的乘/除運算,這樣會比迴圈效率高很多.

在很多系統程式中常要求在位(bit)一級進行運算或處理。c語言提供了

位運算的功能,這使得c語言也能像組合語言一樣用來編寫系統程式。

(引用部分內容)。



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