【C语言初阶】操作符之 移位运算符(>>、<<)详解

简介: 目录位移运算符1、移位运算符简介2、先要了解一点3、 << 左移运算符4、>>右移运算符5、警告6、最后

目录

位移运算符

1、移位运算符简介

2、先要了解一点

3、 << 左移运算符

4、>>右移运算符

5、警告

6、最后


位移运算符

1、移位运算符简介

在C语言中,移位运算符有双目移位运算符:<<(左移)和>>(右移)。


左移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向左移动,移出位被丢弃,右边移出的空位一律补0。


右移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向右移动,移出位被丢弃,左边移出的空位一律补0,或者补符号位,这由不同的机器而定。在使用补码作为机器数的机器中,正数的符号位为 0 ,负数的符号位为 1 。


听不懂是吧,接下来且听我详解。

2、先要了解一点

首先,要了解原码、反码、补码(简单说一下)

整数在内存中存储的形式是补码的二进制。

整数的二进制表示:有3种(原码、反码、补码)

原码:直接根据数值写出的二进制序列就是原码(32位)

反码:原码的符号位不变,其他位按位取反就是反码

补码:反码加1,就是补码

对于正整数的原码、反码、补码都相同;负数是存放在二进制的补码中,负整数的原码、反码、补码都不相同。

例如:1(正整数的原码、反码、补码都相同)

1.原码:0000000 00000000 00000000 00000001
反码:0000000 00000000 00000000 00000001
补码:0000000 00000000 00000000 00000001


最高位为0 ,也是符号位

例如:-1(负整数的原码、反码、补码都相同)

原码:10000000 00000000 00000000 00000001
反码:11111111 11111111 11111111 11111110(按位取反,符号位不变)
补码:11111111 11111111 11111111 11111111(反码加1)


最高位为1,也是符号位

3、 << 左移运算符

先上代码(只演示负整数的,看完正整数的也会了,正整数的比较简单)

1.#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = -5;
  int b = a << 1;
  printf("%d\n", a);
  printf("%d\n", b);
  return 0;
}

结果是 -10

image.png

这是为什么呢,原因如下:

规则:左移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向左移动,移出位被丢弃,右边移出的空位一律补0。

简单说就是:左边丢弃,右边补0

先写出 -5 的补码

1.原码:10000000 00000000 00000000 00000101 (最高位为1)
反码:11111111 11111111 11111111 11111010 (按位取反,符号位不变)
补码:11111111 11111111 11111111 11111011 (反码加1)

补码向左移动一位,左边去掉,右边补0,如图:

image.png

此时得到的是补码,还要反推原码才能打印

补码:11111111 11111111 11111111 11110110
反码:11111111 11111111 11111111 11110101(补码 -1 得到反码)
原码:10000000 00000000 00000000 00001010(按位取反得到原码)1.

此时得到的原码就可以打印了,结果是 -10

注:此时的 a 没有改变,依旧是 -5

4、>>右移运算符

先上代码(只演示负整数的,看完正整数的也会了,正整数的比较简单)

1.#include<stdio.h>
int main()
{
  int a = -5;
  int b = a >> 1;
  printf("%d\n", a);
  printf("%d\n", b);
  return 0;
}

结果是:-3

image.png

这是为什么,原因如下:

右移运算是将一个二进制位的操作数按指定移动的位数向右移动,移出位被丢弃,左边移出的空位一律补0,或者补符号位,这由不同的机器而定。在使用补码作为机器数的机器中,正数的符号位为 0 ,负数的符号位为 1 。

简单说就是:(分为 2 种)

1. 逻辑右移

左边用0填充,右边丢弃。

2. 算术右移

左边用原该值的符号位填充,右边丢弃。

到底是逻辑右移还是算术右移取决于编译器

我当前使用的编译器,它采用的是算术右移

先写出 -5 的补码

1.原码:10000000 00000000 00000000 00000101 (最高位为1)
反码:11111111 11111111 11111111 11111010 (按位取反,符号位不变)
补码:11111111 11111111 11111111 11111011 (反码加1)

补码向右移动一位,右边丢弃,左边补符号位,如图:

image.png

此时得到的是补码,还要反推原码才能打印

1.补码:11111111 11111111 11111111 11111101
反码:11111111 11111111 11111111 11111100(补码 -1 得到反码)
原码:10000000 00000000 00000000 00000011(按位取反得到原码)

此时得到的原码就可以打印了,结果是 -3

注:此时的 a 没有改变,依旧是 -5

5、警告

警告⚠:
对于移位运算符,不要移动负数位,这个是标准未定义的。

例如:

int a = 5;
int b = a >> -1  //error1.


注:移位操作符的操作数只能是整数。

6、最后

文章结束,希望对你有帮助!

相关文章
|
2月前
|
存储 C语言 C++
【c语言】运算符汇总(万字解析)
今天博主跟大家分享了c语言中各种操作符的功能、使用方法以及优先级和结合性,并且与大家深入探讨了表达式求值的两个重要规则--算数转换和整形提升。学习这些知识对我们的C语言和C++学习都有着极大的帮助。
131 2
|
1月前
|
存储 网络协议 C语言
【C语言】位操作符详解 - 《开心消消乐》
位操作符用于在位级别上进行操作。C语言提供了一组位操作符,允许你直接操作整数类型的二进制表示。这些操作符可以有效地处理标志、掩码、位字段等低级编程任务。
84 8
|
1月前
|
C语言
【C语言】逻辑操作符详解 - 《真假美猴王 ! 》
C语言中有三种主要的逻辑运算符:逻辑与(`&&`)、逻辑或(`||`)和逻辑非(`!`)。这些运算符用于执行布尔逻辑运算。
72 7
|
1月前
|
C语言
【C语言】条件运算符详解 - 《 A ? B : C 》
条件运算符(也称为三元运算符)是C语言中唯一的三元运算符。它通常用于替代简单的 `if-else` 语句。
115 6
|
1月前
|
C语言 计算机视觉
【C语言】移位操作详解 - 《凌波微步 ! 》
移位操作符是C语言中非常重要的工具,提供了高效的位级操作方法。理解和正确使用移位操作符,对于编写高性能和高效能的程序至关重要。本文详细介绍了左移和右移操作符的使用方法、应用场景及注意事项,希望对您理解和使用C语言移位操作有所帮助。
119 5
|
2月前
|
C语言
c语言运算符
C的运算符有以下几种: 算术运算符:+、-、*、/、% 结合方向自左向右 关系运算符:>、<、==、>=、<=、!= 逻辑运算符:!、&&、|| 位运算符<<、>>、~、|、^、& 赋值运算符:=及符号扩展赋值运算符(+=、-=、*=、/=) 条件运算符:? : 逗号运算符:, 指针运算符:*、& 求字节运算符:sizeof 强制类型转换运算符:((类型)) 分量运算符:.、-> 下标运算符:[]
42 4
|
3月前
|
存储 缓存 C语言
【c语言】简单的算术操作符、输入输出函数
本文介绍了C语言中的算术操作符、赋值操作符、单目操作符以及输入输出函数 `printf` 和 `scanf` 的基本用法。算术操作符包括加、减、乘、除和求余,其中除法和求余运算有特殊规则。赋值操作符用于给变量赋值,并支持复合赋值。单目操作符包括自增自减、正负号和强制类型转换。输入输出函数 `printf` 和 `scanf` 用于格式化输入和输出,支持多种占位符和格式控制。通过示例代码详细解释了这些操作符和函数的使用方法。
58 10
|
3月前
|
存储 Java C语言
【一步一步了解Java系列】:了解Java与C语言的运算符的“大同小异”
【一步一步了解Java系列】:了解Java与C语言的运算符的“大同小异”
49 3
|
3月前
|
C语言
C语言条件运算符详解
C语言条件运算符,也称为三元运算符,是一种简化if-else语句的表达式,形式为:条件?表达式1:表达式2。当条件为真时,计算并返回表达式1的值;否则计算并返回表达式2的值。它可用于快速实现简单的条件分支逻辑。
|
3月前
|
存储 编译器 C语言
初识C语言5——操作符详解
初识C语言5——操作符详解
195 0