K&R C 第2章賦值運算符和表達式

Question

賦值運算符不是我期望的。 到目前為止，本節中的所有內容都很熟悉，但他們解釋它的方式使它看起來很陌生。 我認為這是我感到困惑的按位運算符。

無論如何，這是我沒有得到的部分。

bitcount計數計算其 integer 參數中 1 位的數量。

 /*bitcount: count 1 bits in x */ int bitcount (unsigned x) { int b; for(b=0; x;= 0; x >>= 1) { if(x & 01) b++; return b; }

將參數x聲明為無符號可確保當它右移時，空出的位將用零填充，而不是符號位，無論程序運行在什么機器上。

並不是說我真的理解代碼，但最后一句話最讓我困惑。 這是什么意思？ 它是否通過“符號位”表示“一個”，這是否與二進制補碼有關？

我真的很難通過按位運算。 誰能推薦一些全面的材料來補充本書中的按位內容？

Answer 1

假設x是二進制補碼。 為了說明，讓我們使用八位寬度。 （C 總是以更寬的寬度移動，至少是int的寬度。）

如果x是 64 (01000000 ₂ )，我們將它右移一位，我們得到 32 (00100000 ₂ )。 當我們重復此操作時，我們得到 16 (00010000 ₂ )、8 (00001000 ₂ )、4 (00000100 ₂ )、2 (00000010 ₂ ) 和 1 (00000001 ₂ )。

當x為 -64 時，二進制補碼用 11000000 ₂表示。 如果我們將其右移並帶入 0 位，則這些位為 01100000 ₂ ，表示 64+32 = 96。所以 -64 變為 96。現在，如果只使用位，那可能沒問題。 但是，如果我們想使用位移來除數，我們需要 -32，而不是 96。-32 的位是 11100000 ₂ 。 所以我們可以通過引入 1 位而不是 0 位來實現。 -16 的位是 11110000 ₂ 。 那么-8、-4、-2和-1是11111000 ₂ 、11111100 ₂ 、11111110 ₂ 、11111111 ₂ 。 在每種情況下，我們在移位時都會帶入 1 位。

因此，如果我們想使用移位進行除法，則有一個簡單的移位規則：將所有位右移一位，並將符號位保持原樣（0 或 1）。 如果我們移動不止一位，請繼續復制符號位。

這稱為算術右移。 因此，我們有兩種右移：一種是復制符號位的算術右移，另一種是帶入 0 位的邏輯右移。

對於無符號類型，C 標准說右移是合乎邏輯的。

對於有符號類型，C 標准沒有說明它是算術還是邏輯。 它將它留給實現來定義該實現使用哪個（或可能定義其他東西）。 這可能是由於歷史； 早期的機器可能沒有提供算術右移指令（甚至可能沒有使用二進制補碼），盡管這些天似乎很難想象。

因此，當您編寫向右移動的代碼並且想要確定將獲得的結果時，您可以使用無符號類型來確保獲得邏輯移動。

Answer 2

在二進制補碼表示中，最高位保留用於符號。 最高位為 0 表示正數，1 表示負數。 如果你右移負數的位，最初在最高位的 1 將被移動到下一個低位，如果你繼續移動這些位，最終會以最低位結束。 在代碼中，for 循環將 x 的位移動一位 position 並將移位后的值分配給 x。

for (b = 0; x != 0; x >>=1 )

首先b，用於統計1位的個數，將個數設置為0。

繼續循環的條件是 x.= 0。當所有 1 位都從 x 中移出時，剩下的只有 0 位。 x 將等於 0。

每次迭代后執行的操作是將 x 中的值右移 1。

循環體中的 if 條件對 x 執行按位與運算。 位掩碼的值為 1，它是 int 值的一個實例，除了最低位之外，所有位都為 0。 如果最低位為 1，則 AND 運算將評估為 1（或在 C 中為真），如果最低位為 0，則評估為 0（或在 C 中為假）。如果 if 條件為，則增加一位的計數真的。