右移一位和除二的区别

C++位运算与除法区别

首先要说明,这里讨论的区别无关性能方面。

看一下下面这个代码,然后判断两个结果是一样的吗

#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;

int main()
{
    for (int n; EOF != scanf("%d", &n); ) {
        printf(">> 1 : %d\n", n >> 1);
        printf("/ 2 : %d\n", n / 2);
    }
    return 0;
}

下意识你会觉得肯定一样啊,但是你真的有输入任意整数试试看吗?

我挑了几个整数,结果如下:

-5
>> 1 : -3
/ 2 : -2
-4
>> 1 : -2
/ 2 : -2
-3
>> 1 : -2
/ 2 : -1
-2
>> 1 : -1
/ 2 : -1
-1
>> 1 : -1
/ 2 : 0
0
>> 1 : 0
/ 2 : 0
1
>> 1 : 0
/ 2 : 0
2
>> 1 : 1
/ 2 : 1
3
>> 1 : 1
/ 2 : 1
4
>> 1 : 2
/ 2 : 2
5
>> 1 : 2
/ 2 : 2


总结一下

  • n为非负数时,>> 1/ 2的结果是一样的
  • n为负数且还是偶数时,>> 1/ 2的结果是一样的
  • n为负数且还是奇数时,>> 1/ 2的结果是不一样的

原因是奇数除二会发生截断现象。而>> 1/ 2n为负奇数时截断的反向不一样。

  • -5 / 2 = -(int)2.5 = -2,这里是把绝对值变小了,加个负号,结果就变大了。
  • -5 >> 1 = (1011) >> 1 = (1101) = -3,假设用4-bit表示一个整数,补码表示。发现结果变小了。

我们纵向比较一下

  • -5 / 2 = -25 / 2 = 2。这表明除二是向零取整
  • -5 >> 1 = -35 >> 1 = 2。这表明右移一位是向下取整

所以我们之前说除二向下取整的说法不明确,应该说成非负数除二是向下取整,整数除二是向零取整。

有了这个之后,我们就发现二分取中点的次完美写法是mid = (l + r) >> 1。详情见二分以及编程过程中求中点各种写法思想解析以及完美写法

<think>嗯,用户问的是Verilog语言中左移一位右移一位等效于什么。首先,我需要回忆一下Verilog的基本操作符。左移右移在Verilog中通常用<<>>符号表示。比如,a << 1就是将a左移一位,而a >> 1是右移一位。 接下来,我得想左移右移在数字运算中的效果。左移一位相当于乘以2的n次方,这里n是移动的位数,也就是乘以2。而右移一位相当于除以2的n次方,也就是除以2,不过对于整数来说,可能会有截断的问题,尤其是负数的情况,但Verilog中处理的是进制补码,所以右移可能会影响符号位。 然后,用户可能想知道的是这些操作在硬件实现中的意义,比如在FPGA或ASIC设计中的用途。比如,左移一位可以快速实现乘法,而右移则用于法,但需要注意是否有舍入或符号扩展的问题。此外,用户可能是在学习Verilog的基础语法,或者在实际编码中遇到了移位操作的问题,需要确认其正确性。 另外,用户可能没有明确说明是否考虑有符号数的情况。Verilog中右移操作符>>对于有符号数会进行符号扩展,而无符号数则进行零填充。这一点很重要,因为如果用户处理的是有符号数,右移的结果可能预期不同,需要特别注意。 还有,用户可能想知道这些操作在综合后的硬件中的表现,比如左移一位是否会被综合成一个移位寄存器或者直接的连线逻辑,而右移是否会被优化成某种特定的结构。不过这个问题可能超出了用户当前的范围,但作为回答的一部分,可以简要提及。 最后,我需要确保回答准确,给出左移右移的数学等效操作,并指出可能的注意事项,比如符号扩展数据类型的影响。同时,提供示例代码可以帮助用户更好地理解,比如展示如何用<<>>操作符,并解释结果。</think>在Verilog语言中: - 左移一位(`<< 1`)等效于乘以2的n次方(n为移位位数) - 右移一位(`>> 1`)等效于除以2的n次方(n为移位位数) 具体行为需注意: 1. **逻辑移位**:默认按无符号数处理,高位补0 2. **算术移位**:对有符号数(signed)使用`>>>`可保持符号位扩展 3. **截断问题**:右移可能导致低位数据丢失(类似整数法下取整) 示例: ```verilog reg [7:0] a = 8'b00001111; // 15 a = a << 1; // 结果为 8'b00011110 (30) a = a >> 1; // 结果为 8'b00001111 (15) ```
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