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移位原理



原文

  1. 它们都是双目运算符,两个运算分量都是整形,结果也是整形。
  2. ‘<<’左移:右边空出的位置补0,其值相当于乘以2。
  3. ‘>>’右移:左边空出的位,如果是正数则补0,若为负数则补0或1,取决于所用的计算机系统OS X中补1。其值相当于除以2。
  1. 按位与&
    • 清零特定位(mask中特定位置0,其他位为1,s = s&mask)
    • 取某数中指定位(mask中特定位置1,其他位为0,s = s&mask)

  2. 按位或|
    常用来将原操作数某些位置1,其他位不变。(mask中特定位置1,其他位为0 s = s|mask)
  3. 位异或^
    • 使特定位的值取反(mask中特定位置1,其他位为0,s = s^mask)
    • 不引入第三变量,交换两个变量的值(设a = a1,b = b1,a^b^a = b)

  1. 判断整数a是奇数还是偶数
    • a&1 = 0 偶数
    • a&1 = 1 奇数

  2. 取整数a的第k位(k = 0,1,2,…len(str(a))),即a>>k&1
  3. 将int型变量a的第k位清0,即a=a&~(1<
  1. 判断一个整数是不是2的幂,对于一个数 x >= 0,判断他是不是2的幂
    boolean power2(int x)
    {
    return ((x&(x-1))==0)&&(x!=0);
    }



9、不用temp交换两个整数

 
  

10、计算绝对值

 
  

   else x= a;
   等价于 x= a ^ b ^ x;
16、x 的相反数表示为 (~x+1)

比较浅显的来说,左移n位就是乘以2的n次方,右移n位就是除以2的n次方。具体细节如下:

先说左移,左移就是把一个数的所有位都向左移动若干位,在C中用<<运算符.例如:

也就是说,1的2进制是000…0001(这里1前面0的个数和int的位数有关,32位机器,gcc里有31个0),左移2位之后变成 000…0100,也就是10进制的4,所以说左移1位相当于乘以2,那么左移n位就是乘以2的n次方了(有符号数不完全适用,因为左移有可能导致符号变化,下面解释原因)

需要注意的一个问题是int类型最左端的符号位和移位移出去的情况.我们知道,int是有符号的整形数,最左端的1位是符号位,即0正1负,那么移位的时候就会出现溢出,例如:

int i = 0x; //16进制的,为2进制的0…0000
// 共八位,故用二进制表示为32位。
i = i << 1;

左移里一个比较特殊的情况是当左移的位数(>>32)超过该数值类型的最大位数时,编译器会用左移的位数去模类型的最大位数,然后按余数进行移位,如:

int i = 1, j = 0x; //设int为32位
i = i << 33; // 33 % 32 = 1 左移1位,i变成2
j = j << 33; // 33 % 32 = 1 左移1位,j变成0,最高位被丢弃

在用gcc编译这段程序的时候编译器会给出一个warning,说左移位数>=类型长度.那么实际上i,j移动的就是1位,也就是33%32后的余数.在gcc下是这个规则,别的编译器是不是都一样现在还不清楚.

总之左移就是: 丢弃最高位,0补最低位(不懂????)

再说右移,明白了左移的道理,那么右移就比较好理解了.

右移的概念和左移相反,就是往右边挪动若干位,运算符是>>.

右移对符号位的处理和左移不同,对于有符号整数来说,比如int类型,右移会保持符号位不变,例如:

就是说,符号位向右移动后,正数的话补0,负数补1,也就是汇编语言中的算术右移.同样当移动的位数超过类型的长度时,会取余数,然后移动余数个位.

 
  

总之,在C中,左移是逻辑/算术左移(两者完全相同),右移是算术右移,会保持符号位不变.实际应用中可以根据情况用左/右移做快速的乘/除运算,这样会比循环效率高很多.

unsigned char a;
a=1; //0b00000001
a<<=1; //0b00000010 a左移1位等效于a=a*2
a<<=2; //0b00001000 a左移2位等效于a=a*2的2次方(4)
a<<=3; //0b0 a左移1位等效于a=a*2的3次方(8)
a<<=1; //0b a左移1位等效于a=a*2
a<<=1; //0b00000000 a再次左移1位后溢出了,结果变成0了





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