位移位运算符
位移位运算符分为左移和右移两种,均为双目运算符。第一运算对象是移位对象,第二个运算对象是所移的二进制位数。
若是不带符号数,则补入的数所有为0;若是带符号数。则补入的数所有等于原数的最左端位上的原数(即原符号位)。
详细移位规则例如以下所看到的。
先说左移,左移就是把一个数的全部位都向左移动若干位,在C中用<<运算符.比如:
也就是说,1的2进制是000...0001(这里1前面0的个数和int的位数有关,32位机器,gcc里有31个0),左移2位之后变成 000... 0100,也就是10进制的4,所以说左移1位相当于乘以2,那么左移n位就是乘以2的n次方了(有符号数不全然适用,由于左移有可能导致符号变化,以下解释原因)
须要注意的一个问题是int类型最左端的符号位和移位移出去的情况.我们知道,int是有符号的整形数,最左端的1位是符号位,即0正1负,那么移位的时候就会出现溢出,比如:
那么,i在左移1位之后就会变成0x80000000,也就是2进制的100000...0000,符号位被置1,其它位全是0,变成了int类型所能表示的最小值,32位的int这个值是-2147483648,溢出.假设再接着把i左移1位会出现什么情况呢?
在C语言中採用了丢弃最高位的处理方法,丢弃了1之后,i的值变成了0.
左移里一个比較特殊的情况是当左移的位数超过该数值类型的最大位数时,编译器会用左移的位数去模类型的最大位数,然后按余数进行移位,如:
在用gcc编译这段程序的时候编译器会给出一个warning,说左移位数>=类型长度.那么实际上i,j移动的就是1位,也就是33%32 后的余数.在gcc下是这个规则,别的编译器是不是都一样如今还不清楚.总之左移 就是: 丢弃最高位,0补最低位
再说右移,明确了左移的道理,那么右移就比較好理解了.
右移的概念和左移相反,就是往右边挪动若干位,运算符是>>.
右移对符号位的处理和左移不同,对于有符号整数来说,比方int类型,右移会保持符号位不变,比如:
就是说,符号位向右移动后,正数的话补0,负数补1,也就是汇编语言中的算术右移.相同当移动的位数超过类型的长度时,会取余数,然后移动余数个位.
负数10100110 >>5(如果字长为8位)。则得到的是 11111101
总之,在C中,左移是逻辑/算术左移(两者全然同样),右移是算术右移,会保持符号位不变 .实际应用中能够依据情况用左/右移做高速的乘 /除运算,这样会比循环效率高非常多. 在非常多系统程序中常要求在位(bit)一级进行运算或处理。C语言提供了位运算的功能。 这使得C语言也能像汇编语言一样用来编写系统程序。
仅仅有相应的两个二进位均为1时,结果位才为1 ,否则为0。參与运算的数以补码方式出现。
參与运算的两个数均以补码出现。
其功能是參与运算的两数各相应的二进位相异或,当两相应的二进位相异时,结果为1。參与运算数仍以补码出现。比如 9^5可写成算式例如以下: 00001001^00000101 00001100 (十进制为12)
4. 求反运算 求反运算符~为单目运算符,具有右结合性。
其功能是对參与运算的数的各二进位按位求反。
比如~9的运算为: ~(0000000000001001)结果为:1111111111110110
5. 左移运算 左移运算符“<<”是双目运算符。
其功能把“<< ”左边的运算数的各二进位所有左移若干位,由“<<”右边的数指定移动的位数,高位丢弃,低位补0。
比如: a<<4 指把a的各二进位向左移动4位。如a=00000011(十进制3),左移4位后为00110000(十进制48)。
6. 右移运算 右移运算符“>>”是双目运算符。其功能是把“>> ”左边的运算数的各二进位所有右移若干位,“>>”右边的数指定移动的位数。
比如:设 a=15,a>>2 表示把000001111右移为00000011(十进制3)。
应该说明的是,对于有符号数。在右移时。符号位将随同移动。当为正数时, 最高位补0。而为负数时,符号位为1,最高位是补0或是补1 取决于编译系统的规定。