计算机系统学习笔记

逻辑右移和算数右移

逻辑右移：右移后左边添加0

算术右移：右移后添加的位与原数的符号位相同

C语言中，对于移位操作执行的是逻辑左移和算术右移

不过对于无符号类型，所有的移位操作都是逻辑的。

所以要相对一个有符号数执行逻辑右移，那么可以先将它强制类型转换为无符号类型。
如下

int mian()
{
    int n = 0xfffffffe;
    int m = (unsigned int)n >> 1;
    printf("0x%x\n", m);
}

这样右移有可能会产生溢出，变成负数。。。

但是这个计算机系统的datalab，需要把m也变成unsigned，这样所有的样例都通过了

emmmmm底下这一段我没看懂，但是也可以记录一下其他方法：

如果不允许强制类型转换，还要求把有符号数逻辑右移

因为c语言里的>>运算符默认是算术右移（算术右移符号位补位，逻辑右移0补位），所以可以先进行算术右移，再将补位的符号位（可能是0或1）换成0；

假设要逻辑右移n位，就需要将最高位的n位符号位全部替换成0，那么就可以利用左边n位为0，右边32-n位为1的二进制码与算术右移n位后的原码按位与&，便可得到逻辑右移n位后的目标数。

构造这个二进制码可以用：1 << 31得到100...，算术右移n位，得到1...10...0，共n+1位为1。再左移1位，即可得到 1...10...0，共n位为1，再将这个数取反即可。（当然也有其他构造方法）

/* 
 * logicalShift - shift x to the right by n, using a logical shift
 *   Can assume that 0 <= n <= 31
 *   Examples: logicalShift(0x87654321,4) = 0x08765432
 *   Legal ops: ! ~ & ^ | + << >>
 *   Max ops: 20
 *   Rating: 3 
 */
int logicalShift(int x, int n) {
unsigned num1=(unsigned) x;
return num1>>n;
  //return ~((((1<<31)&x)>>n)<<1)&(x>>n);
}

今后继续整理算法并写出自己的理解和备注。

C++实现的：二进制中1的个数

1、 二进制中1的个数

int bitCount(int x) {
int res=0;
int var1=0x55|(0x55<<8);
int var2=0x33 |(0x33<<8);
int var3=0x0f |(0x0f<<8);
int var4=0xff|(0xff<<16);
int var5=0xff|(0xff<<8);
var1=var1|(var1<<16);
var2=var2|(var2<<16);
var3=var3|(var3<<16);

res= (x & var1) +((x>>1) & var1);
res= (res &var2) + ((res >>2) &var2);
res= (res &var3) + ((res >>4) &var3);
res= (res &var4) + ((res >>8) &var4);
res= (res &var5) + ((res >>16) &var5);
return res;