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C語言中左移與右移

左移

    int i=1;
    i=i<<2;//把i裡面的值左移2位
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1的2進位制是 
000…0001 
(這裡前面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進位制的4,所以說左移1位相對於乘以2的n次方(有符號數不完成適用,因為左移有可能導致變化,下面解析原因)

//需要注意的一個問題是int型別最左端的符號位和移動出去的情況,我們知道,int是有符號的整形數,左端的1位是符號為,即0為正1為負,那麼用移位的時候就會出現溢位,如:
int i=0x40000000;//16進位制的40000000,為2進位制的01000000...0000
i=i<<1;
//那麼,i在移動1位之後就會變成0x80000000
,也就是2進位制的100000...0000,符號位被置1,起位全是0,變成了int型別所能表達的最小值,32為的int這個值是-2147483648,溢位,如果在接著把i左移1位會出現什麼情況呢?在c語言都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
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左移裡面一個比較特殊的情況是當左移動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區模型別的最大位數,如

int i=1,j=0x80000000;//設int32i=i<<33;//33%32=1 左移動1位,i變成2
j=j<<33;//33%32=1 左移動1位,j變成0,最高為被丟棄
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總之左移就是: 丟棄最高位,0補最低位

右移

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
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  • 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.
  • 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.
-5>>3=-1
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
其結果與 Math.floor((double)-5
/(2*2*2)) 完全相同。 -5<<3=-40 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101 1000 其結果與 -5*2*2*2 完全相同。 5>>3=0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 其結果與 5/(2*2*2) 完全相同。 5<<3=40 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1000 其結果與 5*2*2*2 完全相同。 -5>>>3=536870911 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011 0001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 無論正數、負數,它們的右移、左移、無符號右移 32 位都是其本身,比如 -5<<32=-5、-5>>32=-5、-5>>>32=-5。 一個有趣的現象是,把 1 左移 31 位再右移 31 位,其結果為 -10000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 對於10進位制的數字,左移一位就是在末尾加上一個0,數值變大10倍。 同理,對於二進位制數字,左移一位是在末尾加上一個0,數值變大2被。 所以 x << 3x就變大 2^3 倍,就是 8*x 右移同理 一般情況下你要乘或者是除以數字是2的次方的話都可以用的 執行速度快