先說左移,左移就是把一個(gè)數(shù)的所有位都向左移動若干位,在C中用<<運(yùn)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(jìn)制是000...0001(這里1前面0的個(gè)數(shù)和int的位數(shù)有關(guān),32位機(jī)器,gcc里有31個(gè)0),左移2位之后變成000...0100,也就是10進(jìn)制的4,所以說左移1位相當(dāng)于乘以2,那么左移n位就是乘以2的n次方了(有符號數(shù)不完全適用,因?yàn)樽笠朴锌赡軐?dǎo)致符號變化,下面解釋原因)
需要注意的一個(gè)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(shù),最左端的1位是符號位,即0正1負(fù),那么移位的時(shí)候就會出現(xiàn)溢出,例如:
int i = 0x40000000; //16進(jìn)制的40000000,為2進(jìn)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(jìn)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(gè)值是-2147483648,溢出.如果再接著把i左移1位會出現(xiàn)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(gè)比較特殊的情況是當(dāng)左移的位數(shù)超過該數(shù)值類型的最大位數(shù)時(shí),編譯器會用左移的位數(shù)去模類型的最大位數(shù),然后按余數(shù)進(jìn)行移位,如:
int i = 1, j = 0x80000000; //設(shè)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(shí)候編譯器會給出一個(gè)warning,說左移位數(shù)>=類型長度.那么實(shí)際上i,j移動的就是1位,也就是33%32后的余數(shù).在gcc下是這個(gè)規(guī)則,別的編譯器是不是都一樣現(xiàn)在還不清楚.
總之左移就是: 丟棄最高位,0補(bǔ)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(yùn)算符是>>.
右移對符號位的處理和左移不同,對于有符號整數(shù)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(shù)的話補(bǔ)0,負(fù)數(shù)補(bǔ)1,也就是匯編語言中的算術(shù)右移.同樣當(dāng)移動的位數(shù)超過類型的長度時(shí),會取余數(shù),然后移動余數(shù)個(gè)位.
總之,在C中,左移是邏輯/算術(shù)左移(兩者完全相同),右移是算術(shù)右移,會保持符號位不變.實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)情況用左/右移做快速的乘/除運(yùn)算,這樣會比循環(huán)效率高很多.
例子：
-5>>3=-1
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
其結(jié)果與 Math.floor((double)-5/(2*2*2)) 完全相同。
-5<<3=-40
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101 1000
其結(jié)果與 -5*2*2*2 完全相同。
5>>3=0
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
其結(jié)果與 5/(2*2*2) 完全相同。
5<<3=40
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1000
其結(jié)果與 5*2*2*2 完全相同。
-5>>>3=536870911
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
0001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
無論正數(shù)、負(fù)數(shù)，它們的右移、左移、無符號右移 32 位都是其本身，比如 -5<<32=-5、-5>>32=-5、-5>>>32=-5。
一個(gè)有趣的現(xiàn)象是，把 1 左移 31 位再右移 31 位，其結(jié)果為 -1。
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
對于10進(jìn)制的數(shù)字，左移一位就是在末尾加上一個(gè)0,數(shù)值變大10倍。
同理，對于二進(jìn)制數(shù)字，左移一位是在末尾加上一個(gè)0,數(shù)值變大2被。
所以 x << 3，x就變大 2^3 倍，就是 8*x
右移同理
一般情況下你要乘或者是除以數(shù)字是2的次方的話都可以用的
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