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C:位运算之 左移运算和右移运算
阅读量:204 次
发布时间:2019-02-28

本文共 1824 字,大约阅读时间需要 6 分钟。

C:位运算之 左移运算(<<)和右移运算(>>)

在C中,位运算包含两种移位运算:

左移运算:<<

右移运算:>>

左右位移运算,在数值为无符号和有符号情况下具有不同行为。

有符号左右位移运算

#include 
#include
#include
// signed int左移void si_left_shift(signed int si, int n){ printf("%08X << %d: %08X\n", si, 4, si << n);}// signed int右移void si_right_shift(signed int si, int n){ printf("%08X >> %d: %08X\n", si, 4, si >> n);}int main(){ // positive signed int signed int psi = 0x12345678; si_left_shift(psi, 4); si_right_shift(psi, 4); // negative signed int signed int nsi = 0xFEDCBA98; si_left_shift(nsi, 4); si_right_shift(nsi, 4); exit(0);}

编译 && 运行:

$ gcc -o shift shift.c $ ./shift 12345678 << 4: 2345678012345678 >> 4: 01234567FEDCBA98 << 4: EDCBA980FEDCBA98 >> 4: FFEDCBA9

对于有符号数:

如果数值非负,左移直接丢弃最高位,在低位补对应个数的0;

如果数值非负,右移直接丢弃最低位,在高位补对应个数的0;
如果数值为负,左移直接丢弃最高位,在低位补对应个数的0;
如果数值为负,右移直接丢弃最低位,在高位补对应个数的1

请特别注意,有符号数值右移,高位补的总是原来的符号位值。

(PS:这里一次性移位4bit,仅为方便观察结果输出,若非4的倍数,还需进行计算,想想为什么?)

无符号左右位移运算

#include 
#include
#include
// unsigned int左移void ui_left_shift(unsigned int ui, int n){ printf("%08X << %d: %08X\n", ui, 4, ui << n);}// unsigned int右移void ui_right_shift(unsigned int ui, int n){ printf("%08X >> %d: %08X\n", ui, 4, ui >> n);}int main(){ unsigned int ui1 = 0x12345678; ui_left_shift(ui1, 4); ui_right_shift(ui1, 4); unsigned int ui2 = 0xFEDCBA98; ui_left_shift(ui2, 4); ui_right_shift(ui2, 4); exit(0);}

编译 && 运行:

$ gcc -o shift shift.c $ ./shift 12345678 << 4: 2345678012345678 >> 4: 01234567FEDCBA98 << 4: EDCBA980FEDCBA98 >> 4: 0FEDCBA9

对于无符号数:

左移直接丢弃最高位,在低位补对应个数的0;

右移直接丢弃最低位,在高位补对应个数的0,即使最高位原来是1

请特别注意,对于无符号数,不存在正负之分,只有最高位是否为1的区别。

通过对比无符号和有符号数的左右位移结果,我们可知:

1.对于无符号数,不论最高位是否为1,当右移时,高位总是补0;

2.对于有符号数,当右移时,高位总是按位移前最高位值补齐,即,真实的数值符号总是不变的;
3.左移时,不论是否有符号,都丢弃最高位,低位补对应个数的0;

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