C 左移 右移 opration
阿新 • • 發佈：2019-02-14
先說左移,左移就是把一個數的所有位都向左移動若干位,在C中用<<運算子.例如:
int i = 1;
i = i << 2; //把i裡的值左移2位
也就是說,1的2進位制是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進位制的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)
需要注意的一個問題是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進位制的40000000,為2進位制的01000000...0000
i = i << 1;
那麼,i在左移1位之後就會變成0x80000000,也就是2進位制的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
左移裡一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一個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.
參考資料：http://hi.baidu.com/todaygoodhujun/blog/item/b8c10dd15ae4dfd3572c8417.html
C語言中的移位操作，內容不多。不過有些地方你不注意，就疏忽了。
先做兩個小題先。
(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寫成二進位制數是00000011；-3寫成二進位制數是(補碼)11111101。
程式執行的時候，操作的是數值的編碼表示，也就是數值在記憶體中的二進位制表示。比如說，程式取-3的時候，就去取11111101。
(1)對無符號數3來說，x<<1往左移一位，最左邊的位移掉了，最右邊的移進來的位補零。變成00000110，所以結果是6；x>>1往右邊移一位，由於是無符號數，所以邏輯右移，最右邊一位移掉，最左邊移進來的位補零，變成00000001，所以結果是1。
(2)對於有符號數3來說，x<<1往左移一位，最左邊的位移掉了，最右邊的移進來的位補零。變成00000110，所以結果是6；x>>1往右邊移一位，由於是有符號數，可能發生邏輯右移，也可能發生算術右移，這一點，C標準並沒有明確地指定是使用邏輯右移還是算術右移。但大多數的機器都使用算術右移，變成00000001，所以結果還是1。但是請注意，這只是說大多數的機器是這樣的，你敢保證自己不會碰到特殊情況嗎？
(3)對於有符號數-3來說，x<<1往左移一位，最左邊的位移掉了，最右邊的移進來的位補零。變成11111010，結果是-6
總結：左移時總是移位和補零。右移時無符號數是移位和補零，此時稱為邏輯右移;而有符號數大多數情況下是移位和補最左邊的位（也就是補最高有效位），移幾位就補幾位,此時稱為算術右移。
附列印記憶體中位元組編碼的程式碼:
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");
}
int i = 1;
i = i << 2; //把i裡的值左移2位
也就是說,1的2進位制是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進位制的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)
需要注意的一個問題是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進位制的40000000,為2進位制的01000000...0000
i = i << 1;
那麼,i在左移1位之後就會變成0x80000000,也就是2進位制的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
左移裡一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一個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.
參考資料：http://hi.baidu.com/todaygoodhujun/blog/item/b8c10dd15ae4dfd3572c8417.html
C語言中的移位操作，內容不多。不過有些地方你不注意，就疏忽了。
先做兩個小題先。
(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寫成二進位制數是00000011；-3寫成二進位制數是(補碼)11111101。
程式執行的時候，操作的是數值的編碼表示，也就是數值在記憶體中的二進位制表示。比如說，程式取-3的時候，就去取11111101。
(1)對無符號數3來說，x<<1往左移一位，最左邊的位移掉了，最右邊的移進來的位補零。變成00000110，所以結果是6；x>>1往右邊移一位，由於是無符號數，所以邏輯右移，最右邊一位移掉，最左邊移進來的位補零，變成00000001，所以結果是1。
(2)對於有符號數3來說，x<<1往左移一位，最左邊的位移掉了，最右邊的移進來的位補零。變成00000110，所以結果是6；x>>1往右邊移一位，由於是有符號數，可能發生邏輯右移，也可能發生算術右移，這一點，C標準並沒有明確地指定是使用邏輯右移還是算術右移。但大多數的機器都使用算術右移，變成00000001，所以結果還是1。但是請注意，這只是說大多數的機器是這樣的，你敢保證自己不會碰到特殊情況嗎？
(3)對於有符號數-3來說，x<<1往左移一位，最左邊的位移掉了，最右邊的移進來的位補零。變成11111010，結果是-6
總結：左移時總是移位和補零。右移時無符號數是移位和補零，此時稱為邏輯右移;而有符號數大多數情況下是移位和補最左邊的位（也就是補最高有效位），移幾位就補幾位,此時稱為算術右移。
附列印記憶體中位元組編碼的程式碼:
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");
}