如何使用无符号整数的算术右移？答案

【问题标题】：How can I use arithmetic right shifting with an unsigned int?如何使用无符号整数的算术右移？
【发布时间】：2013-02-06 04:00:12
【问题描述】：

这是一道作业题。

我需要将一个无符号的 8 位数字转换为一个有符号的 32 位数字。

例如我有这个无符号的 8 位数字：1111 1010

所以在 32 位签名中应该是 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010

我该怎么做？我知道>> 只有在它是有符号整数时才用 1 填充，所以我可以在右移之前将其转换为有符号整数。

唯一的问题是我对我的问题有限制，这表明我需要创建一个“仅使用左移和右移以及一个减法”的函数。

【问题讨论】：

将其转换为已签名。（在有人为此叫我之前：是的，我知道这是 IB，但请给我看一个它不起作用的单一环境。）
我可以，但正如我在上一段中所说，我不允许这样做
您可能会在Sign extending an int in C 的答案中找到您需要的内容，它处理整数中任意位置的任意长度字段，但您在末尾有一个很好的 8 位字段整数。
@adamk33n3r 那么你可能应该澄清你不允许投。因为我没有捡到。
@Mysticial 对不起，如果你没看到我说，但我说它只能使用左右移位和一个减法

标签： c bit-manipulation

【解决方案1】：

unsigned givenByte = 0xFA;              /*This can be any given byte that we want to pad.*/
unsigned foo = (givenByte >> 7) << 8;   /*This leaves us with only the most significant bit of the original byte shifted left by one place.*/
unsigned result = givenByte - foo;

这应该返回类似于有符号算术移位的结果，除了这些操作是在无符号整数上执行的并且只使用移位和一个减法。

givenByte = 1111 1010
foo       = 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0000
result    = 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010

这个问题每隔一段时间就会出现在 CMU 教科书和其他采用类似风格的课程中，这就是我遇到这个问题的方式。花了一些时间，但这种方法很简洁，可以应用于我们需要算术右移而无需显式转换的其他情况（我认为问题是这样提出的）。

【讨论】：

【解决方案2】：

通过有符号的 8 位进行转换应该可以解决问题吗？

uint8_t start = 0xFF;
int32_t end = (int8_t)start;

或者你不允许在你的家庭作业中这样做？

在这种情况下，向上然后向下移动将起作用，因为右移会进行符号扩展。

uint8_t start = 0xFF;
int32_t end = (start << 24) >> 24;

【讨论】：

谢谢你的回答，但我提到我不能使用投射
@adamk33n3r 你明白为什么转移有效吗？有符号右移的行为就好像最高位“卡”在其当前值上，因此如果将其设置为字节的高位，然后将其右移，它将“扩展”整个 int 的高位。跨度>
这实际上是我想到的，但是右移一个无符号整数只是用 0 填充它，因此在 32 位中不会被解释为负数
@Brendan 但start 未签名，因此它不会扩展 1
@adamk33n3r 这确实在 gcc 上按预期工作，我没有在其他地方尝试过。正如 Brendan 所说，这是实现定义的。

【解决方案3】：

您需要一个合适的 32 位掩码。然后将掩码的最右边 8 位设置为 8 位无符号整数。这会给你结果。

首先你应该自己尝试一些代码，然后尝试寻求帮助。

【讨论】：

我实际上已经尝试了一些代码，实际上大约一个小时：/“正确的”32 位掩码是什么意思？我的问题是让它同时适用于正值和负值......
@adamk33n3r 就目前而言，这个答案实际上几乎没有意义。所以你感到困惑是对的。因为我也是……
因为您的原始 int 是 8 位无符号整数。因此，结果 32 位 int 最左边的 24 位将始终保持不变。那就是我叫面具。