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分类: C/C++

2014-12-01 14:28:26


左移操作(<<)

规则:
右边空出的位用0填补
高位左移溢出则舍弃该高位。

计算机中常用补码表示数据

数据 127,补码和原码一样:0111 1111。
左移一位: 1111 1110   -> 这个补码对应的原码为:1000 0010  对应十进制:-2
左移二位: 1111 1100   -> 这个补码对应的原码为:1000 0100  对应十进制:-4
左移三位: 1111 1000   -> 这个补码对应的原码为:1000 1000  对应十进制:-8
左移四位: 1111 0000   -> 这个补码对应的原码为:1001 0000  对应十进制:-16
左移五位: 1110 0000   -> 这个补码对应的原码为:1010 0000  对应十进制:-32
左移六位: 1100 0000   -> 这个补码对应的原码为:1100 0000  对应十进制:-64
左移七位: 1000 0000   -> 这个补码对应的原码为:1000 0000  对应十进制:-128
左移八位: 0000 0000   -> 这个补码对应的原码为:0000 0000  对应十进制:0

注:
原码到补码的计算方式:取反+1,
补码到原码的计算方式:-1再取反。

数据-1,它的原码为1000 0001,补码为1111 1111
左移一位: 1111 1110   -> 这个补码对应的原码为:1000 0010  对应十进制:-2
左移二位: 1111 1100   -> 这个补码对应的原码为:1000 0100  对应十进制:-4
左移三位: 1111 1000   -> 这个补码对应的原码为:1000 1000  对应十进制:-8
左移四位: 1111 0000   -> 这个补码对应的原码为:1001 0000  对应十进制:-16
左移五位: 1110 0000   -> 这个补码对应的原码为:1010 0000  对应十进制:-32
左移六位: 1100 0000   -> 这个补码对应的原码为:1100 0000  对应十进制:-64
左移七位: 1000 0000   -> 这个补码对应的原码为:1000 0000  对应十进制:-128
左移八位: 0000 0000   -> 这个补码对应的原码为:0000 0000  对应十进制:0
可以看出127和-1的结果完全一样。移位操作与正负数无关,它只是忠实的将所有位进行移动,补0,舍弃操作。

右移操作(>>)

规则:
左边空出的位用0或者1填补。正数用0填补,负数用1填补。注:不同的环境填补方式可能不同;
低位右移溢出则舍弃该位

1、127的补码:0111 1111

右移一位: 0011 1111   -> 原码同补码一样  对应十进制:63

右移二位: 0001 1111   -> 原码同补码一样  对应十进制:31

右移三位: 0000 1111   -> 原码同补码一样  对应十进制:15

右移四位: 0000 0111   -> 原码同补码一样  对应十进制:7

右移五位: 0000 0011   -> 原码同补码一样  对应十进制:3

右移六位: 0000 0001   -> 原码同补码一样  对应十进制:1

右移七位: 0000 0000   -> 原码同补码一样  对应十进制:0

右移八位: 0000 0000   -> 原码同补码一样  对应十进制:0

2、-128的补码:1000 0000

右移一位: 1100 0000   -> 这个补码对应的原码为:1100 0000  对应十进制:-64

右移二位: 1110 0000   -> 这个补码对应的原码为:1010 0000  对应十进制:-32

右移三位: 1111 0000   -> 这个补码对应的原码为:1001 0000  对应十进制:-16

右移四位: 1111 1000   -> 这个补码对应的原码为:1000 1000  对应十进制:-8

右移五位: 1111 1100   -> 这个补码对应的原码为:1000 0100  对应十进制:-4

右移六位: 1111 1110   -> 这个补码对应的原码为:1000 0010  对应十进制:-2

右移七位: 1111 1111   -> 这个补码对应的原码为:1000 0001  对应十进制:-1

右移八位: 1111 1111   -> 这个补码对应的原码为:1000 0001  对应十进制:-1


常见应用
左移相当于*2,只是要注意边界问题。如char a = 65; a<<1 按照*2来算为130;但有符号char的取值范围-128~127,已经越界,多超出了3个数值,所以从-128算起的第三个数值-126才是a<<1的正确结果。
而右移相当于除以2,只是要注意移位比较多的时候结果会趋近去一个非常小的数,如上面结果中的-1,0。
其它的四种位运算:
与运算(&)
1、与0相与可清零
2、与1相与可保留原值
或运算(|)
1、与0相或可保留原值
2、与1相与可齐设1
异或运算(^)
1、与0异或保留原值
2、与1异或比特值反转
3、可通过某种算法,使用异或实现交换两个值
异或运算是有结合律的
取反(~)
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