c语言中的移位运算符

Posted 2021-05-11 北川jug

      移位运算符在程序设计中，是位操作运算符的一种。移位运算符可以在二进制的基础上对数字进行平移。
c语言中提供了两种移位运算符：
左移运算符：<<
右移运算符：>>

左移运算符（<<）

int main(void)
{
	int a = 4;
	//把a的二进制位向左移动1位
	int b = a << 1;
	printf("b = %d", b);
	return 0;
}

     在32位操作系统中，int类型占4个字节，1个字节有8bit，所以变量a在内存中占32个比特位。
将4赋值给变量a，a中存放的是4的二进制形式。

将a向左移动一位

最高位的0丢弃，末位补0

可以看到a左移一位后的结果是1000，转换成10进制就是8，所以打印b的结果就是8。

右移运算符（>>）

int main(void)
{
	int a = 10;
	//把a的二进制位向右移动1位
	int b = a >> 1;
	printf("b = %d", b);
	return 0;
}

把10赋值给变量a，将10表示成二进制形式

将10向右移动一位，最低位的0丢弃

最高位补0

最后的结果转换成10进制就是5

我们可以看到最后打印b的结果确实是5。

这里需要注意的是，右移分为算数右移和逻辑右移
算数右移： 右边丢弃，左边补原符号位
逻辑右移： 右边丢弃，左边补0
内存中存放二进制序列的时候，最高位是0表示正数，最高位是1表示负数。
因为10是正数，所以无论是算数右移还是逻辑右移，最高位都是补0。那么这里的右移运算到底是算数右移还是逻辑右移呢？
整数的二进制表示形式有三种：原码、反码、补码
原码：直接根据数值写出的二进制序列
反码：原码的符号位不变，其他位按位取反
补码：反码加1
计算机内存数值存储方式是补码

int main(void)
{
	int a = -1;
	//把a的二进制位向右移动1位
	int b = a >> 1;
	printf("b = %d", b);
	return 0;
}

以-1为例
-1的原码：
-1的反码：

-1的补码：

因为计算机中存储的是补码，将-1右移1位，最低位的1舍弃

先来看b的打印结果

b的值为-1，说明最高位补的是1，此时进行的是算数右移。
需要注意的是，虽然a进行了右移操作，但是a的值是不发生改变的，我们可以将a也打印出来

int main(void)
{
	int a = 10;
	//把a的二进制位向右移动1位
	int b = a >> 1;
	printf("a = %d\\n", a);
	printf("b = %d", b);
	return 0;
}

a的结果仍然是10。

int a = 10;
int b = a + 1;

和上面的代码是一样的，在进行移位运算的时候，移位对象的值并不会发生改变