在 C 中将 int 位移 32 次答案

【问题标题】：Bit shifting an int 32 times in C在 C 中将 int 位移 32 次
【发布时间】：2012-08-27 16:13:55
【问题描述】：

我有一个特定的 C 位移场景，我认为 Stack Overflow 尚未涵盖该场景。（如果是，我还没找到！）

本练习使用signed ints 作为数据类型。

取值0x80000000（最高有效位中只有一个 1。）

在机器上使用算术右移将其右移一次（我的就是这样做的）。

结果 = 0xC0000000（最左边的字节为 1100 0000）。

继续移动它，你应该从左到右填充一个。

结果 = 0xFFFFFFFF（全为。）

但是：尝试相同的示例，但移动一个额外的位置，全部一起：

0x80000000 >> 0x00000020（右移32次）

你的结果？我不知道。我的结果不是全部。事实上，我得到了0x00000001，这不是我想要的行为。为什么是这样？它是特定于机器的吗？

（背景：家庭作业将我的操作限制为几个位运算符来解决难题。这是难题的一个方面，但远非整个问题。）

【问题讨论】：

上天禁止在 Stack Overflow 上覆盖每一天的每一个“位移场景”。我们可以帮助您理解 C，但我当然希望我们不必详细说明所有可能的类似问题。
对不起，如果这不是一个合适的问题，我会删除它。你能解释一下为什么这个问题是个问题吗？
右移只取 1 并右移不克隆它，所以在移一次 0x1000000 >> 1 后，你得到 0x0100000
@Rami，实际上这取决于值是有符号还是无符号
别担心，我只是被听起来像是希望最终对 SO 上的每一种位移类型都有一个问题的想法逗乐了。这个问题很好，虽然它肯定是许多重复的问题之一，而且答案应该在任何好的 C++ 教科书中。

标签： c bit-shift

【解决方案1】：

这是未定义的行为

这意味着您应该像避免瘟疫一样避免它。这里有一些链接，包括“每个 C 程序员应该知道的关于未定义行为的知识”：http://lwn.net/Articles/511767/

【讨论】：

嘿，谢谢。我主要是一名 Java/C# 程序员，不习惯“未定义的行为”。我在一个月内收到了几本 C 编程书籍（生日礼物！），但还没有掌握 C/C++ 的心态。这些文章看起来很有希望。

【解决方案2】：

按操作数的位数移位具有未定义的行为，这就是您得到“意外”结果的原因。

【讨论】：

我意识到这是一种愚蠢的情况，在真正的编程环境中，有些事情是要避免的，但是有没有办法知道这里内部发生了什么？
这可以通过反汇编和gdb轻松分析，但我不会花时间在上面;)
如果你想要机器特定的答案，发生的事情是 CPU 移位指令只查看移位值的低 5 位，而忽略高位。
@sourcejedi 那就是我要找的！你确定吗？
@BlackVegetable "各种 CPU 上的底层移位操作对此做了不同的事情：例如，X86 将 32 位移位量截断为 5 位（因此 32 位移位与移位相同）按 0 位）” blog.llvm.org/2011/05/what-every-c-programmer-should-know.html

【解决方案3】：

这是来自 C99 标准的引用：

6.5.7 移位运算符 [...]

3 [...] 如果右操作数的值为负数或大于或等于提升的宽度左操作数，行为未定义。

【讨论】：

【解决方案4】：

您不能移动超过其宽度的值。一个 int 数的 with 是多少？好吧，在 32 位系统中，它是 32 位的。如果您尝试在 gcc 中移动超过 32 的 int，则会收到以下警告：

warning: right shift count >= width of type [enabled by default]

如果您想获得0xFFFFFFFF，则必须转换 31 次，而不是 32 次。想想吧！

【讨论】：