二进制补码表示下的整数移位原理-优快云博客

本文详细解释了整数在内存中的补码表示，以及正数和负数的原码、反码和补码转换。讨论了左移和右移操作符对正负整数的影响，包括算术移位和逻辑移位的区别，并通过实例展示了不同移位后的数值变化。

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#include <stdio.h>

/*
	
	整数在内存中存储的是补码
	 
	整数的二进制表示有3中（原反补码）
	原码  反码  补码


	正数的原反补码相同
	负数的原反补码需要计算

	7（十进制）
	00000000 00000000 00000000 00000111  原码
	00000000 00000000 00000000 00000111  反码
	00000000 00000000 00000000 00000111  补码

	-7（十进制）
	10000000 00000000 00000000 00000111  原码（负数最高位为1）
	11111111 11111111 11111111 11111000  反码（原码最高位1不变，其他位取反，得到反码）
	11111111 11111111 11111111 11111001  补码（反码+1，得到补码）

*/


int main() {

	/*
		左移操作符：最左边抛弃，最右边补0
	*/

	/*
	正整数（7）左移一位
	00000000 00000000 00000000 00000111  补码（在内存中存储的二进制数，正整数的原反补码相同）
	00000000 00000000 00000000 00001110  左移一位时，最左的首位丢弃，最右边补0。此时得到的是新的补码
										 但由于正整数原反补码相同，所以这就是原码，对应十进制数是14	
	*/
	int a = 7; 
	int b = a << 1;
	printf("a:%d\n", a);//a不变  7  
	//b在内存中是二进制的补码，而打印出来，我们所见的的是它的原码
	printf("7左移一位得到：%d\n", b); //左移1位后原码  0......0000 1110     8+4+2=14
 

	/*
	负整数（-7）左移一位
	11111111 11111111 11111111 11111001  补码
	1111111 11111111 11111111 111110010	 左移一位时，最左的首位丢弃，最右边补0，得到新的补码
	1111111 11111111 11111111 111110001  反码（补码-1，得到反码）
	1000000 00000000 00000000 000001110	 原码（符号位不变，其他位取反，得到原码，对应十进制数是-14）
	*/
	int c = -7; 
	int d = c << 1;
	printf("c:%d\n", c);//c不变 -7
	//d在内存中是二进制的补码，而打印出来，我们所见的的是它的原码
	printf("(-7)左移一位得到：%d\n", d); //左移1位后原码  1......0000 1110     -(8+4+2) = -14


	/*
		右移操作符：取决于编译器
			算术移位：最右边抛弃，最左边补原符号位（正整数补0，负整数补1）
			逻辑移位：最右边抛弃，最左边补0
	*/

	/*
	正整数（7）右移一位，VS2019编译器采用的是算术移位
	00000000 00000000 00000000 00000111  补码（在内存中存储的二进制数，正整数的原反补码相同）
	00000000 00000000 00000000 00000011  右移一位时，最右边位丢弃，最左边补原符号位0。此时得到的是新的补码
										 但由于正整数原反补码相同，所以这就是原码，对应十进制数是3
	*/

	int m = a >> 1; 
	printf("a:%d\n", a);//a不变  7  
	printf("7右移一位得到：%d\n", m); //3


	/*
	负整数（-7）右移一位，VS2019编译器采用的是算术移位
	11111111 11111111 11111111 11111001  补码
	11111111 11111111 11111111 11111100  右移一位时，最右位丢弃，最左边位补符号位1，得到新的补码
	11111111 11111111 11111111 11111011  反码（补码-1，得到反码）
	10000000 00000000 00000000 00000100	 原码（符号位不变，其他位取反，得到原码，对应十进制数是-4）
	*/

	int n = c >> 1;
	printf("c:%d\n", c);//c不变 -7
	printf("(-7)右移一位得到：%d\n", n);  // -4
	



	//double i = 3.14;
	//double j = i << 1;  //移位操作符只支持整数，不支持浮点数

	//技巧：正整数和负整数左移n位，都乘以2的n次方。
	//      正整数右移n位，就除以2的n次方取商。

	return 0;
}