【C语言初阶】操作符之 移位运算符（＞＞、＜＜）详解

目录

位移运算符

1、移位运算符简介

2、先要了解一点

3、

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

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：

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

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：

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！