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先說(shuō)左移,左移就是把一個(gè)數(shù)的所有位都向左移動(dòng)若干位,在C中用<<運(yùn)算符.例如: int i = 1; i = i << 2; //把i里的值左移2位 也就是說(shuō),1的2進(jìn)制是000...0001(這里1前面0的個(gè)數(shù)和int的位數(shù)有關(guān),32位機(jī)器,gcc里有31個(gè)0),左移2位之后變成 000...0100,也就是10進(jìn)制的4,所以說(shuō)左移1位相當(dāng)于乘以2,那么左移n位就是乘以2的n次方了(有符號(hào)數(shù)不完全適用,因?yàn)樽笠朴锌赡軐?dǎo)致符號(hào)變化,下面解釋原因) 需要注意的一個(gè)問(wèn)題是int類型最左端的符號(hào)位和移位移出去的情況.我們知道,int是有符號(hào)的整形數(shù),最左端的1位是符號(hào)位,即0正1負(fù),那么移位的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)溢出,例如: int i = 0x40000000; //16進(jìn)制的40000000,為2進(jìn)制的01000000...0000 i = i << 1; 那么,i在左移1位之后就會(huì)變成0x80000000,也就是2進(jìn)制的100000...0000,符號(hào)位被置1,其他位全是0,變成了int類型所能表示的最小值,32位的int這個(gè)值是-2147483648,溢出.如果再接著把i左移1位會(huì)出現(xiàn)什么情況呢?在C語(yǔ)言中采用了丟棄最高位的處理方法,丟棄了1之后,i的值變成了0. 左移里一個(gè)比較特殊的情況是當(dāng)左移的位數(shù)超過(guò)該數(shù)值類型的最大位數(shù)時(shí),編譯器會(huì)用左移的位數(shù)去模類型的最大位數(shù),然后按余數(shù)進(jìn)行移位,如: int i = 1, j = 0x80000000; //設(shè)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編譯這段程序的時(shí)候編譯器會(huì)給出一個(gè)warning,說(shuō)左移位數(shù)>=類型長(zhǎng)度.那么實(shí)際上i,j移動(dòng)的就是1位,也就是33%32后的余數(shù).在gcc下是這個(gè)規(guī)則,別的編譯器是不是都一樣現(xiàn)在還不清楚. 總之左移就是: 丟棄最高位,0補(bǔ)最低位 再說(shuō)右移,明白了左移的道理,那么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(dòng)若干位,運(yùn)算符是>>. 右移對(duì)符號(hào)位的處理和左移不同,對(duì)于有符號(hào)整數(shù)來(lái)說(shuō),比如int類型,右移會(huì)保持符號(hào)位不變,例如: int i = 0x80000000; i = i >> 1; //i的值不會(huì)變成0x40000000,而會(huì)變成0xc0000000 就是說(shuō),符號(hào)位向右移動(dòng)后,正數(shù)的話補(bǔ)0,負(fù)數(shù)補(bǔ)1,也就是匯編語(yǔ)言中的算術(shù)右移.同樣當(dāng)移動(dòng)的位數(shù)超過(guò)類型的長(zhǎng)度時(shí),會(huì)取余數(shù),然后移動(dòng)余數(shù)個(gè)位. 負(fù)數(shù)10100110 >>5(假設(shè)字長(zhǎng)為8位)，則得到的是 11111101 總之,在C中,左移是邏輯/算術(shù)左移(兩者完全相同),右移是算術(shù)右移,會(huì)保持符號(hào)位不變.實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)情況用左/右移做快速的乘/除運(yùn)算,這樣會(huì)比循環(huán)效率高很多. 參考資料：http://hi.baidu.com/todaygoodhujun/blog/item/b8c10dd15ae4dfd3572c8417.html C語(yǔ)言中的移位操作，內(nèi)容不多。不過(guò)有些地方你不注意，就疏忽了。 先做兩個(gè)小題先。 (1)unsigned char x=3; x<<1是多少？x>>1是多少？ (2)char x=3; x<<1是多少？x>>1是多少？ (3)char x=-3; x<<1是多少？x>>1是多少？ 3寫(xiě)成二進(jìn)制數(shù)是00000011；-3寫(xiě)成二進(jìn)制數(shù)是(補(bǔ)碼)11111101。 程序執(zhí)行的時(shí)候，操作的是數(shù)值的編碼表示，也就是數(shù)值在內(nèi)存中的二進(jìn)制表示。比如說(shuō)，程序取-3的時(shí)候，就去取11111101。 (1)對(duì)無(wú)符號(hào)數(shù)3來(lái)說(shuō)，x<<1往左移一位，最左邊的位移掉了，最右邊的移進(jìn)來(lái)的位補(bǔ)零。變成00000110，所以結(jié)果是6；x>>1往右邊移一位，由于是無(wú)符號(hào)數(shù)，所以邏輯右移，最右邊一位移掉，最左邊移進(jìn)來(lái)的位補(bǔ)零，變成00000001，所以結(jié)果是1。 (2)對(duì)于有符號(hào)數(shù)3來(lái)說(shuō)，x<<1往左移一位，最左邊的位移掉了，最右邊的移進(jìn)來(lái)的位補(bǔ)零。變成00000110，所以結(jié)果是6；x>>1往右邊移一位，由于是有符號(hào)數(shù)，可能發(fā)生邏輯右移，也可能發(fā)生算術(shù)右移，這一點(diǎn)，C標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有明確地指定是使用邏輯右移還是算術(shù)右移。但大多數(shù)的機(jī)器都使用算術(shù)右移，變成00000001，所以結(jié)果還是1。但是請(qǐng)注意，這只是說(shuō)大多數(shù)的機(jī)器是這樣的，你敢保證自己不會(huì)碰到特殊情況嗎？ (3)對(duì)于有符號(hào)數(shù)-3來(lái)說(shuō)，x<<1往左移一位，最左邊的位移掉了，最右邊的移進(jìn)來(lái)的位補(bǔ)零。變成11111010，結(jié)果是-6。往右移一位，由于是有符號(hào)數(shù)，可能發(fā)生邏輯右移，也可能發(fā)生算術(shù)右移。大多數(shù)機(jī)器使用算術(shù)右移，變成11111110，結(jié)果是-2。 總結(jié)：左移時(shí)總是移位和補(bǔ)零。右移時(shí)無(wú)符號(hào)數(shù)是移位和補(bǔ)零，此時(shí)稱為邏輯右移;而有符號(hào)數(shù)大多數(shù)情況下是移位和補(bǔ)最左邊的位（也就是補(bǔ)最高有效位），移幾位就補(bǔ)幾位,此時(shí)稱為算術(shù)右移。 附打印內(nèi)存中字節(jié)編碼的代碼: void print_char(char x) { unsigned char * bp=(unsigned char *)&x; int size=sizeof(x); for(int i=0; i<size; i++) printf('%.2x', bp[i]); printf('\n'); } |
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來(lái)自： 王子hgyufaq6hk > 《C語(yǔ)言編程》
