不能在c中将负数向右移动答案

【问题标题】：can't shift negative numbers to the right in c不能在c中将负数向右移动
【发布时间】：2018-03-21 01:56:32
【问题描述】：

我正在阅读“K&R 的 C 语言”。现在我正在做按位部分。我很难理解以下代码。

int mask = ~0 >> n;

我正在使用它来掩盖另一个像这样的二进制文件的左侧。 0000 1111 1010 0101 //随机数

我的问题是当我打印 var mask 时它仍然是负数 -1。假设 n 为 4。我认为移动 ~0 即 -1 将是 15 (0000 1111)。

感谢您的回答

【问题讨论】：

【解决方案1】：

对负值执行右移会产生一个实现定义值。正如您在您的案例中看到的那样，大多数托管实现将在左侧移动 1 位，但不一定是这种情况。

无符号类型以及有符号类型的正值在右移时总是在左移0 位。因此，您可以通过使用无符号值来获得所需的行为：

unsigned int mask = ~0u >> n;

此行为记录在C standard 的第 6.5.7 节中：

5 E1 >> E2的结果是E1个右移E2位位置。如果 E1 有一个无符号类型，或者如果 E1 有一个有符号类型和一个非负数 value，结果的值是商的整数部分 E1 / 2^E2 。如果 E1 具有带符号类型和负值，则结果值是实现定义的。

【讨论】：

更准确地说，它产生一个实现定义的值。 N1570 6.5.7p5。（实现定义的 behavior 可以允许它做一些除了产生值之外的事情。）
实现定义的值是不可预测的值？
@TheCaptain 实现定义意味着 C 标准没有指定值必须是什么，但具体实现（即 gcc、MSVC 等）必须记录它在这种情况下的作用。如果这些值是不可预测的，那将被称为 indeterminate 或 unspecified 值。

【解决方案2】：

右移负符号整数是一种实现定义的行为，通常（但不总是）用 1 而不是 0 填充左边。这就是为什么无论你移动了多少位，它总是 -1，因为左边总是被 1 填充。

当你移动无符号整数时，左边总是被零填充。所以你可以这样做：

unsigned int mask = ~0U >> n;
                      ^

您还应该注意，int 通常为 2 或 4 个字节，这意味着如果您想获得 15，则需要右移 12 或 28 位而不是仅 4 位。您可以使用 char 代替：

unsigned char mask = ~0U;
mask >>= 4;

【讨论】：

【解决方案3】：

在 C 和许多其他语言中，>>（通常）在对 signed 变量（如 int）执行时是 arithmetic right shift。这意味着从左边移入的新位是前一个最高有效位 (MSB) 的副本。这具有保留二进制补码负数（在本例中为值）的符号的效果。

这与logical right shift 形成对比，其中 MSB 始终被替换为 0 位。当您的变量是无符号（例如unsigned int）时，这会应用。

来自维基百科：

C 和 C++ 中的 >> 运算符不一定是算术移位。通常，如果在其左侧与有符号整数类型一起使用，它只是算术移位。如果它被用于无符号整数类型，它将是一个逻辑移位。

就您而言，如果您打算在位级别上工作（即使用掩码等），我强烈建议您做两件事：

【讨论】：