1. 程式人生 > >移位運算在演算法中的簡單應用

移位運算在演算法中的簡單應用

比較淺顯的來說,左移n位就是乘以2的n次方,右移n位就是除以2的n次方。具體細節如下:

C語言裡的左移和右移運算
2006-09-30 13:52

先說左移,左移就是把一個數的所有位都向左移動若干位,在C中用<<運算子.例如:

int i = 1;
i = i << 2;  //把i裡的值左移2位

也就是說,1的2進位制是000...0001(這裡1前面0的個數和int的位數有關,32位機器,gcc裡有31個0),左移2位之後變成 000...0100,也就是10進位制的4,所以說左移1位相當於乘以2,那麼左移n位就是乘以2的n次方了(有符號數不完全適用,因為左移有可能導致符號變化,下面解釋原因)

需要注意的一個問題是int型別最左端的符號位和移位移出去的情況.我們知道,int是有符號的整形數,最左端的1位是符號位,即0正1負,那麼移位的時候就會出現溢位,例如:

int i = 0x40000000; //16進位制的40000000,為2進位制的01000000...0000
// 40000000 共八位,故用二進位制表示為32位。
i = i << 1;

那麼,i在左移1位之後就會變成0x80000000,也就是2進位制的100000...0000,符號位被置1,其他位全是0,變成了int型別所能表示的最小值,32位的int這個值是-2147483648,溢位.如果再接著把i左移1位會出現什麼情況呢?  (這個真不知道?????????)
在C語言中採用了丟棄最高位的處理方法,丟棄了1之後,i的值變成了0.

左移裡一個比較特殊的情況是當左移的位數(>>32)超過該數值型別的最大位數時,編譯器會用左移的位數去模型別的最大位數,然後按餘數進行移位,如:

int i = 1, j = 0x80000000; //設int為32位
i = i << 33;   // 33 % 32 = 1 左移1位,i變成2
j = j << 33;   // 33 % 32 = 1 左移1位,j變成0,最高位被丟棄

在用gcc編譯這段程式的時候編譯器會給出一個warning,說左移位數>=型別長度.那麼實際上i,j移動的就是1位,也就是33%32後的餘數.在gcc下是這個規則,別的編譯器是不是都一樣現在還不清楚.