带前导 1 的位移

Question

当我在 c++ 中的 1000 上使用 >> 位运算符时，它会给出以下结果：1100。我希望结果为 0100。当 1 在任何其他 position 中时，这正是发生的情况，但在前导 1 时会出错。 为什么会这样，如何避免？

Answer 1

您描述的行为与在某些平台上右移具有高位设置的签名 integer 时发生的行为一致（因此，负值）。

在这种情况下，在许多平台上，编译器会发出代码来执行算术移位，这会传播符号位； 这样，在负整数的 2 补码表示的平台上（= 几乎每个当前平台）即使在负值上也会产生“ x >> i = floor(x/2 ⁱ )”行为的效果。 请注意，这不是合同规定的——就 C++ 标准而言，在实现定义的行为中移动负整数，因此任何编译器都可以自由地为其实现不同的语义¹ 。

要回答您的问题，要获得“常规”移位行为（通常称为“逻辑移位”），您必须确保使用unsigned整数。 这可以通过确保您要移动的变量是无符号类型（例如unsigned int ）或者，如果它是一个文字，通过给它加上一个U后缀来获得（例如1是一个int ， 1U是一个unsigned int ）。

如果您拥有的数据是有符号类型（例如int ），您可以在无风险转移之前将其转换为相应的unsigned类型（从有符号 int 转换为无符号数据已由标准明确定义，并且不会改变2 的补码机器上的位值）。

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1. 从历史上看，这是因为 C 努力支持甚至在硬件级别没有“廉价”算术移位功能和/或不使用 2 的补码表示的机器。

Answer 2

正如其他人所提到的，当在有符号整数上右移时，它是实现定义的，你会得到 1 还是 0。 在您的情况下，因为 1000 中最左边的位是 1，所以“替换位”也是 1。假设您必须使用带符号的整数，为了摆脱它，您可以应用位掩码。