Bitshift - 需要解释才能理解代码

Question

我想知道这个函数实际上执行了什么。 据我了解，它应该返回 pSrc[1]。

那么为什么它会将 pSrc[0] 左移 8 位，这会将这 8 位清零。 当这些零与 pSrc[1] 进行 OR 运算时，pSrc[1] 不会受到影响，因此无论如何您都会得到 pSrc[1]，就好像按位 OR 从未发生过一样。

/*
* Get 2 big-endian bytes.
*/
INLINE u2 get2BE(unsigned char const* pSrc)
{
    return (pSrc[0] << 8) | pSrc[1];
}

这个函数来自dalvik虚拟机的源码。 https://android.googlesource.com/platform/dalvik/+/android-4.4.4_r1/vm/Bits.h

更新：

好的，现在我明白了，这要感谢这里的所有答案。

(1) pSrc[0] 原本是一个无符号字符（1 字节）。

(2) 当它用 int 类型的字面量 8 左移 (pSrc[0]

(3) pSrc[0]

(4) 当它被 ORed 时（步骤 (3) | pSrc[1] 的中间结果），pSrc[1] 然后被 int-promoted 为有符号的 int（4 个字节）。

(5) ( 步骤 (3) 的中间结果 | pSrc[1]) 的结果将前两个最低有效字节保留为我们想要的方式，其中两个最高有效字节全部为零。

(6) 通过将结果返回为 u2 类型，仅返回前两个最低有效字节以获得 2 个大端字节。

Answer 1

对于这样的算术运算，unsigned char 通过一个称为积分提升的过程进行转换。

C++11 - N3485 §5.8 [expr.shift]/1:

操作数应为整数或非范围枚举类型，并执行整数提升。结果的类型是提升的左操作数的类型。

以及§13.6 [over.built]/17：

对于每对提升的整数类型 L 和 R，存在形式为

的候选运算符函数

LR operator%(L , R );
LR operator&(L , R );
LR operator^(L , R );
LR operator|(L , R );
L operator<<(L , R );
L operator>>(L , R );

其中 LR 是类型 L 和 R 之间通常的算术转换的结果。

当积分促销完成时（§4.5 [conv.prom]/1）：

除 bool、char16_t、char32_t 或 wchar_t 之外的整数类型的纯右值，其整数转换 rank (4.13) 小于 int 的 rank 可以转换为 int 类型的纯右值，如果 int 可以表示所有 源类型的值；否则，源纯右值可以转换为无符号类型的纯右值 诠释。

通过积分升级，unsigned char 将升级为int。另一个操作数已经是int，因此不会对其进行类型更改。然后返回类型也变为int。

因此，您所拥有的是第一个unsigned char 的位向左移动，但仍在现在更大的int 中，然后是第二个unsigned char 的位在末尾。

您会注意到operator| 的返回类型是两个操作数之间通常的算术转换的结果。此时，这些是来自班次的int 和第二个unsigned char。

这种转换定义如下（§5 [expr]/10）：

许多期望算术或枚举类型操作数的二元运算符会导致转换和产生 结果类型以类似的方式。目的是产生一个通用类型，这也是结果的类型。 这种模式称为通常的算术转换，定义如下：
…
否则，应在两个操作数上执行积分提升 (4.5)。那么以下 规则应应用于提升的操作数：
…
如果两个操作数的类型相同，则无需进一步转换。

由于在此之前被提升的L 和R 已经是int，因此提升使它们保持不变，因此表达式的整体返回类型为int，然后转换为@987654337 @，不管发生了什么。

Answer 2

没有任何操作（除了类型转换） unsigned char。任何操作前，积分提升 发生，这会将unsigned char 转换为int。所以 操作是将int 向左移动，而不是unsigned char。

Answer 3

C11 6.5.7 移位运算符

对每个操作数执行整数提升。方式 的结果是提升的左操作数的结果。 如果值 右操作数为负数或大于或等于 提升的左操作数的宽度，行为未定义。

E1 如果 E1 有一个签名 类型和非负值，并且 E1 × 2E2 在结果类型中是可表示的，那么就是 结果值；否则，行为未定义。

所以pSrc[0] 是整数提升为int。文字 8 已经是 int，因此不会发生整数提升。通常的算术转换不适用于移位运算符：它们是一种特殊情况。

由于原始变量是一个左移 8 位的unsigned char，我们还遇到了“E1”（我们的提升变量）被签名的问题，并且结果可能无法在结果类型中表示，这导致如果这是 16 位系统，则行为未定义。

简单地说：如果您将某些内容移入有符号变量的符号位，则任何事情都可能发生。一般来说：依赖隐式类型提升是不好的编程和危险的做法。

您应该将代码修复为：

((unsigned int)pSrc[0] << 8) | (unsigned int)pSrc[1]