簡介
在c++中,移位運算符有雙目移位運算符:<<(左移)和>>(右移)。移位運算符組成的表達式也屬於算術表達式,其值為算術值。左移運算是將一個二進制位的運算元按指定移動的位數向左移位,移出位被丟棄,右邊的空位一律補0。右移運算是將一個二進制位的運算元按指定移動的位數向右移動,移出位被丟棄,左邊移出的空位或者一律補0,或者補符號位,這由不同的機器而定。在使用補碼作為機器數的機器中,正數的符號位為0,負數的符號位為1。
在移位運算時,byte、short和char類型移位後的結果會變成int類型,對於byte、short、char和int進行移位時,編譯器未做任何最佳化的情況下(最佳化後不可預期),規定實際移動 的次數是移動次數和32的餘數,也就是移位33次和移位1次得到的結果相同。移動long型的數值時,規定實際移動的次數是移動次數和64的餘數,也就是 移動66次和移動2次得到的結果相同。
三種移位運算符的移動規則和使用如下所示:
左移運算符(
按二進制形式把所有的數字向左移動對應的位數,高位移出(捨棄),低位的空位補零。
語法格式:
需要移位的數字 << 移位的次數
例如: 3 << 2,則是將數字3左移2位
計算過程:
3 << 2
首先把3轉換為二進制數字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011,然後把該數字高位(左側)的兩個零移出,其他的數字都朝左平移2位,最後在低位(右側)的兩個空位補零。則得到的最終結果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100,則轉換為十進制是12。
數學意義:
在數字沒有溢出的前提下,對於正數和負數,左移一位都相當於乘以2的1次方,左移n位就相當於乘以2的n次方。
右移運算符(>>)規則:
按二進制形式把所有的數字向右移動對應位移位數,低位移出(捨棄),高位的空位補符號位,即正數補零,負數補1。
語法格式:
需要移位的數字 >> 移位的次數
例如11 >> 2,則是將數字11右移2位
計算過程:
11的二進制形式為:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011,然後把低位的最後兩個數字移出,因為該數字是正數,所以在高位補零。則得到的最終結果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010。轉換為十進制是2。
數學意義:
右移一位相當於除2,右移n位相當於除以2的n次方。
無符號右移運算符規則:
按二進制形式把所有的數字向右移動對應位數,低位移出(捨棄),高位的空位補零。對於正數來說和帶符號右移相同,對於負數來說不同。
其他結構和>>相似。
補充
有的時候,你希望將一個數的二進制值向右或向左移位。執行左移時,在一個數的二進制形式中,所有位都向左移動由移位運算符右側的運算元指定的位數。 移位後在右邊留下的空位將由零來填充。右移位運算符的原理相似,只是朝相反的方向移位。然而,如果數是負數,那么在左側填充的值就是1而不是0。兩個移位 運算符是>>和<<,它們分別是右移位和左移位運算符。除此之外,還有複合移位和賦值運算符<<=和>>=。
來看看下面的例子。假定現在有一個int值-7,它的二進制形式為1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001。在代碼清單中,我們使-7右移2個位置。
代碼清單
int x; x = (-7 >> 2); /* -7的二進制數1111 1111 1111 1111 1111 1111 11111001右移兩位,因為是負數,所以空位由1補充,變成1111 1111 1111 1111 1111 1111 11111110*/ Write out "x is -2."System.Console.WriteLine("x = {0}.", x); |
輸出結果
x = -2 |
向右移位時,最右邊的比特值會在邊界處“離開”,左邊的負數位標識符向右移動兩個位置,騰出來的空白位置用1來填充。最終結果是-2。
(c語言中移位運算只能用於整數,整數A左移1位得到的結果為A*2,右移1位為A/2取整)。