【C语言深度剖析】深入理解C语言中的移位操作符（代码+图解）
文章目录
- 移位操作符
- 原码 反码 补码
- 左移操作符
- 正数左移
- 负数左移
- 右移操作符
- 算术右移
- 正数算术右移
- 负数算术右移
- 逻辑右移
移位操作符
分为：
左移操作符：<<
右移操作符：>>
其实讲移位操作符之前，先来了解一下计算机中的原码、反码和补码
原码 反码 补码
一个数在计算机内部如果是有符号数，则其最高位作为符号位；
如果符号位为0，表示该数为正数；如果符号位为1，表示该数为负数。（0正1负）
如何求原码、反码和补码呢？
原码：最高位作为符号位，其余各位为数值为（0正1负）
反码：正数的反码和原码相同，负数的反码是在原码的基础上：符号位不变，其余各位按位取反
补码：正数的补码与原码相同，负数的补码是在反码的基础上加1
以下求原反补的过程：
例：求+25和-25的原码、反码和补码
①不考虑正负，将25转换成二进制 25D=11001B ② +25 -25 原： 00011001 10011001 反： 00011001 11100110 补： 00011001 11100111
再来看一个
例：求+30和-30的原码、反码和补码
①不考虑正负，将30转换成二进制30D=11110B ② +30 -30 原： 00011110 10011110 反： 00011110 11100001 补： 00011110 11100010
计算机中使用的是补码，什么是补码，怎么去理解补码？
补码可以理解成一个循环；
这里不过多阐述了，如果还有不懂的可以去百度一下！
左移操作符
移位规则：左边抛弃、右边补0
正数左移
代码示例：
int main()
{int a = 5;int b = a << 2;printf("%d\n", b);return 0;
}
运行结果：
那么这个结果是怎么来的呢？
1、首先把十进制的5转换成二进制
十进制：5
二进制：00000101
写出原码反码补码：
原码：00000101
反码：00000101
补码：00000101
所以5的补码为：00000101
2、再把补码向左移动2位
为什么向左移动2位？
因为代码是a<<2！
然后：
于是我们就得到了一个新的补码：00010100
3、转换
再把新的补码转换为十进制的数
也就是把00010100转换成十进制，得到了20
明白了吗？
负数左移
代码示例：
int main()
{int a = -5;int b = a << 2;printf("%d\n", b);return 0;
}
运行结果：
那么这个-20是怎么得来的呢？
1、首先把十进制的-5转换成二进制
但是我们得先求出5的原码
十进制：5
二进制：0000101
所以：-5的原码、反码、补码为：
原码：10000101
反码：11111010
补码：11111011
所以-5的补码为：11111011
2、再把补码向左移动2位
然后：
最后：
于是我们就得到了一个新的补码：11101100
3、回推
这里就不能直接把11101100转换成二进制了，因为这是-5
所以我们得由：补码 ---> 反码 ---> 原码，这样逆序的过程，推算出原码
所以我们得到了新的原码：10010111
4、转换
10010100换算成十进制就是：20
但是因为符号位为：1，0正1负
所以结果为：-20
这就是左移操作符，懂了吗？
右移操作符
首先右移操作符分为两种：
- 算术右移
- 逻辑右移
移位规则：
- 算术右移：左边用原该值的符号位填充，右边丢弃
- 逻辑右移：左边用0填充，右边丢弃
那么到底是用算术右移还是逻辑右移呢？
主要是取决于编译器的！
我们常见的编译器都是算术右移
算术右移
这里还是拿数字5来举例
正数算术右移
代码示例：
int main()
{int a = 5;int b = a >> 1;printf("%d\n", b);return 0;
}
运行结果：
1、移动
上面我们已经求出了5的补码：00000101
看代码给的是向右移动一位
然后：
所以得到新的补码：00000010
2、转换
因为是正数，所以我们直接把00000010转换成十进制：2
负数算术右移
代码示例：
int main()
{int a = -5;int b = a >> 1;printf("%d\n", b);return 0;
}
运行结果：
1、移动
上面我们已经求出了-5的补码：11111011
看代码给的是向右移动一位
然后：
所以得到新的补码：11111101
2、回推
我们得以：补码 ---> 反码 ---> 原码，这样逆序的过程，推算出原码
所以我们得到了新的原码：10000011
3、转换
10000011换算成十进制就是：3
但是因为符号位为：1，0正1负
所以结果为：-3
这就是算术右移的方法，学废了吗？
逻辑右移
逻辑右移的方法和左移操作符有点类似
就是：右边丢弃，左边空的补0
这里就不演示啦！