C语言中位移问题

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博客链接

逻辑位移与算数位移
http://www.cnblogs.com/hnrainll/archive/2011/07/06/2099068.html

正文

在C语言中，涉及位移的运算符有2个，>>表示右移，<<则表示左移。
而汇编指令中，SHL和SHR表示逻辑左移和逻辑右移，SAR和SAL表示算术左移和算术右移。

其中，逻辑左移和算术左移都是寄存器二进制位整体向左移动，并在右边补0。

而右移则不同，逻辑右移是整体向左移，并在左边补0
而算术右移则是根据原符号位的值补与其相同的值。

根据C标准，如果在位移运算符左边的变量是有符号数，如int,char,short等，编译产生的 汇编指令是算术位移指令，如果该变量是无符号数，如unsigned int,unsigned char等，编译产生的汇编指令则是逻辑位移指令

本文只解释右移，因为左移比较简单

例子:

    unsigned int a = -1;
    int b = -1;

    a = a >> 2;
    b = b >> 2;

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

结果：

3fffffff
3fffffff
ffffffff
ffffffff

解释：
计算机存储负数补码，取反加1，不明白同学查询下，不细讲

-1
二进制： 0000000000000000000000000000001
取反后： 11111111111111111111111111111110
+1存储： 11111111111111111111111111111111

无符号位移为逻辑位移
右移2位左侧补0：00111111111111111111111111111111

有符号位移为算数位移
右移2位，左侧补算数位1：111111111111111111111111111111111

扩展：

    printf("%u\n", a);
    printf("%d\n", a);
    printf("%u \n", b);
    printf("%d \n", b);
    结果：
    1073741823
    1073741823
    4294967295
    -1

有些同学对上面的结果表示不明白
%u , %d为格式化符
在输出的时候按照提供的格式进行了格式化
a 的二进制形式 3fffffff
当输出为u的时候，作为无符号正常输出，
输出为%d的时候，作为有符号输出，
有符号第一位代表符号位，0代表正数，正数的补码和原码是一致的。

b 的二进制形式 ffffffff
当输出为u的时候，作为无符号正常输出，
输出为%d的时候，作为有符号输出，
有符号第一位代表符号位，1代表正数，负数的补码与原码转换需要取反加1。