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<<運算符.例如:
int i = 1;
i = i << 2; //把i里的值左移2位
也就是說,1的2進制是000...0001(這里1前面0的個數和int的位數有關,32位機器,gcc里有31個0),左移2位之后變成 000...0100,也就是10進制的4,所以說左移1位相當於乘以2,那么左移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類型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,那么移位的時候就會出現溢出,例如:
int i = 0x40000000; //16進制的40000000,為2進制的01000000...0000
i = i << 1;
那么,i在左移1位之后就會變成0x80000000,也就是2進制的100000...0000,符號位被置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這個值是-2147483648,溢出.如果再接着把i左移1位會出現什么情況呢?在C語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.
左移里一個比較特殊的情況是當左移的位數超過該數值類型的最大位數時,編譯器會用左移的位數去模類型的最大位數,然后按余數進行移位,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編譯這段程序的時候編譯器會給出一個warning,說左移位數>=類型長度.那么實際上i,j移動的就是1位,也就是33%32后的余數.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,就是往右邊挪動若干位,運算符是>>.
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類型,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,符號位向右移動后,正數的話補0,負數補1,也就是匯編語言中的算術右移.同樣當移動的位數超過類型的長度時,會取余數,然后移動余數個位.
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,這樣會比循環效率高很多.
例:C語言中左移<<表示乘以2，右移>>表示除以2，這是由計算機工作原理導致的！但是要是7，二進制數為0111，右移一位得3.5，但是右移之后二進制數變成0011，是3。不一樣啊，怎模解釋呢？？
移位操作符的兩個操作數必須是整型的。整個移位表達式的值的類型也是整型的，而且，左移位操作符與右移位操作符的運算並不對稱。0111右移一位是把最后一位的1去掉，左邊補個0，得0011，轉換為十進制是3，這是正確的。並不等同於除以2 。