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计算机基础-移位运算

在代码中经常使用进行高低位的截取、哈希计算,甚至运用在乘除法运算中。向右移动1位近似表示除以2(如下表所示),十进制的奇数转化为二进制数后,在向右移时,最右边的1将被直接抹去,说明向右移对于奇数并非完全相当于除以2。在左移与右移>两种运算中,符号位均参与移动,除负数往右移动,高位补1之外,其他情况均在空位处补0.

正数/负数向左移<<1位向右移>>1位
正数(35的补码00100011)01000110=7000010001=17
负数(-35的补码11011101)10111010=-7011101110=-18
正数(99的补码01100011)11000110=-5800110001=49
负数(-99的补码10011101)00111010=5811001110=-50

左移运算由于符号位参与向左移动,在移动后的结果中,最左位可能是1或者0,即正数向左移动的结果可能是正,也可能是负;负数向左移动的结果同样可能是正,也可能是负。

对于三个大于号的>>>无符号向右移动(注意不存在<<<无符号向左移动的运算方式),当向右移动时,正负数高位均补0,正数不断向右移动的最小值是0,而负数不断向右移动的最小值是1。无符号意即藐视符号位,符号位失去特权,必须像其他平常的数字位一起向右移动,高位直接补0,根本不关心是正数还是负数。

正数/负数向右移>>>1位向右移>>>2位向右移>>>3位
正数(35的补码00100011)00010001=1700001000=800000100=4
负数(-35的补码11011101)01101110=11000110111=5500011011=27

为何负数不断地无符号向右移动的最小值是1呢?在实际编程中,位移运算仅作用于整型(32位)和长整型(64位)数上,假如在整型数上移动的位数是32位,无论是否带符号位以及移动方向,均为本身。因为移动的位数是一个mod 32的结果,即35>>1与35>>33是一样的结果。如果是长整型,mod 64,即35<<1与35<<65的结果是一样的。负数在无符号往右移动63位时,除最右边为1外,左边均为0,达到最小值1,如果>>64,则为其原数值本身。

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