C language, operators of shift operators (> >, < <) explanation

目录

位移运算符

1、移位运算符简介

2、先要了解一点

3、 << 左移运算符

4、>>右移运算符

5、警告

6、最后

位移运算符

1、移位运算符简介

在C语言中,移位运算符有双目移位运算符：<<（左移）和>>（右移）.

左移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向左移动,移出位被丢弃,右边移出的空位一律补0.

右移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向右移动,移出位被丢弃,左边移出的空位一律补0,或者补符号位,这由不同的机器而定.在使用补码作为机器数的机器中,正数的符号位为 0 ,负数的符号位为 1 .

听不懂是吧,接下来且听我详解.

2、先要了解一点

首先,要了解原码、反码、补码（简单说一下）

整数在内存中存储的形式是补码的二进制.

整数的二进制表示：有3种（原码、反码、补码）

原码：直接根据数值写出的二进制序列就是原码（32位）

反码：原码的符号位不变,其他位按位取反就是反码

补码：反码加1,就是补码

对于正整数的原码、反码、补码都相同;负数是存放在二进制的补码中,负整数的原码、反码、补码都不相同.

 例如：1（正整数的原码、反码、补码都相同）

原码：0000000 00000000 00000000 00000001
 
反码：0000000 00000000 00000000 00000001
 
补码：0000000 00000000 00000000 00000001

最高位为0 ,也是符号位

例如：-1（负整数的原码、反码、补码都相同）

原码：10000000 00000000 00000000 00000001
 
反码：11111111 11111111 11111111 11111110（按位取反,符号位不变）
 
补码：11111111 11111111 11111111 11111111（反码加1）

 最高位为1,也是符号位

3、 << 左移运算符

先上代码（只演示负整数的,看完正整数的也会了,正整数的比较简单）

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = -5;
	int b = a << 1;

	printf("%d\n", a);
	printf("%d\n", b);

	return 0;
}

结果是 -10

 这是为什么呢,原因如下：

规则：左移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向左移动,移出位被丢弃,右边移出的空位一律补0.

简单说就是：左边丢弃,右边补0

先写出 -5 的补码

原码：10000000 00000000 00000000 00000101 （最高位为1）
 
反码：11111111 11111111 11111111 11111010 （按位取反,符号位不变）
 
补码：11111111 11111111 11111111 11111011 （反码加1）

补码向左移动一位,左边去掉,右边补0,如图：

 此时得到的是补码,还要反推原码才能打印

补码：11111111 11111111 11111111 11110110

反码：11111111 11111111 11111111 11110101（补码 -1 得到反码）

原码：10000000 00000000 00000000 00001010（按位取反得到原码）

此时得到的原码就可以打印了,结果是 -10

注：此时的 a 没有改变,依旧是 -5

4、>>右移运算符

先上代码（只演示负整数的,看完正整数的也会了,正整数的比较简单）

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = -5;
	int b = a >> 1;

	printf("%d\n", a);
	printf("%d\n", b);

	return 0;
}

结果是：-3

 这是为什么,原因如下：

右移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向右移动,移出位被丢弃,左边移出的空位一律补0,或者补符号位,这由不同的机器而定.在使用补码作为机器数的机器中,正数的符号位为 0 ,负数的符号位为 1 .

简单说就是：（分为 2 种）

1. 逻辑右移
左边用0填充,右边丢弃.
2. 算术右移
左边用原该值的符号位填充,右边丢弃.

到底是逻辑右移还是算术右移取决于编译器

我当前使用的编译器,它采用的是算术右移

先写出 -5 的补码

原码：10000000 00000000 00000000 00000101 （最高位为1）
 
反码：11111111 11111111 11111111 11111010 （按位取反,符号位不变）
 
补码：11111111 11111111 11111111 11111011 （反码加1）

补码向右移动一位,右边丢弃,左边补符号位,如图：

  此时得到的是补码,还要反推原码才能打印

补码：11111111 11111111 11111111 11111101

反码：11111111 11111111 11111111 11111100（补码 -1 得到反码）

原码：10000000 00000000 00000000 00000011（按位取反得到原码）

此时得到的原码就可以打印了,结果是 -3

注：此时的 a 没有改变,依旧是 -5

5、警告

警告：
对于移位运算符,不要移动负数位,这个是标准未定义的.

例如： 

int a = 5;
int b = a >> -1  //error

注：移位操作符的操作数只能是整数.

6、最后

文章结束,希望对你有帮助！