移位是否取决于字节序？答案

【问题标题】：Is shifting bits dependent on the endianness?移位是否取决于字节序？
【发布时间】：2020-11-27 06:58:50
【问题描述】：

我知道如果我想做 2ⁿ 那么我可以做(0x1ul << n) 并且我会得到结果。

如果处理器是大端的怎么办？如果我向左移动，会不会导致错误的输出？当我们有一个大端架构时，(0x1ul << n) 是否会出错，即不等于 2ⁿ？我如何证明这一点？

【问题讨论】：

在 C 中，^ 是 XOR 运算符，所以一般(0x1ul << n) != 2^n 与字节序无关。
@tannoyconnect 编译器负责低端架构细节，如果架构不是小端架构，编译器会进行调整。

标签： c embedded endianness microprocessors

【解决方案1】：

仅当您分解多字节数量并尝试将字节存储在连续的内存位置时，字节序才有意义。但是，如果您有一个 32 位寄存器来存储 32 位值，那么谈论字节序是没有意义的。寄存器既不是大端也不是小端；它只是一个保存 32 位值的寄存器。最右边的位是最低位，最左边的位是最高位。

在这种情况下也是如此，一旦变量的值从内存加载到寄存器进行移位，不管它是哪个字节序，它所做的只是按照指定的移位并存储回内存中。

参考：Writing endian-independent code in C

【讨论】：

【解决方案2】：

您困惑的根源似乎在于“左”和“右”的含义。在<< 和>> 运算符的意义上，它们的含义是通常的算术意义上的，其中数字从右边的最低有效位到左边的最高有效位。事实上，C 将这些运算符定义为算术运算符，而不是按位运算符，作为定义它们的输入的适当的 2 幂的乘法或除法。

特别是，这些运算符不会在“内存”中“向左”或“向右”移动位；它们甚至不作用于记忆，而是作用于价值观。有时考虑使用它们在内存中移动字节是有意义的（移位是 8 的倍数），在这种情况下，您是否需要 << 或 >> 将字节“向左”移动“在内存中” （在表示中）取决于表示是小端还是大端。您会在 this implementation of memcpy for ARM that works on older chips without support for misaligned access 之类的地方看到这种情况。

【讨论】：

【解决方案3】：

当我们有一个大端架构时，(0x1ul

不，随着0x1ul << n 适合unsigned long，一切都很好。字节（或位）字节序不相关。

【讨论】：