【C 语言深度剖析】深入理解 C 语言中的移位操作符（代码 + 图解）

移位操作符

分为：

左移操作符：<<

右移操作符：>>

其实讲移位操作符之前，先来了解一下计算机中的原码、反码和补码

原码 反码 补码

一个数在计算机内部如果是有符号数，则其最高位作为符号位；

如果符号位为 0，表示该数为正数；如果符号位为 1，表示该数为负数。（0 正 1 负）

如何求原码、反码和补码呢？

原码：最高位作为符号位，其余各位为数值为（0 正 1 负）

反码：正数的反码和原码相同，负数的反码是在原码的基础上：符号位不变，其余各位按位取反

补码：正数的补码与原码相同，负数的补码是在反码的基础上加1

以下求原反补的过程：

例：求+25和-25的原码、反码和补码

①不考虑正负，将25转换成二进制 
      25D=11001B 
②     +25             -25 
原： 00011001    10011001 
反： 00011001    11100110 
补： 00011001    11100111

再来看一个

例：求+30和-30的原码、反码和补码

①不考虑正负，将30转换成二进制
    30D=11110B   
②     +30        -30 
原： 00011110    10011110 
反： 00011110    11100001 
补： 00011110    11100010

计算机中使用的是补码，什么是补码，怎么去理解补码？

补码可以理解成一个循环；

这里不过多阐述了，如果还有不懂的可以去百度一下！

左移操作符

移位规则：左边抛弃、右边补 0

正数左移

代码示例：

int main(){  int a = 5;  int b = a << 2;  printf("%d\n", b);
  return 0;}

运行结果：

那么这个结果是怎么来的呢？

1、首先把十进制的 5 转换成二进制

十进制：5

二进制：00000101

写出原码反码补码：

​ 原码：00000101

​ 反码：00000101

​ 补码：00000101

所以5的补码为：00000101

2、再把补码向左移动 2 位

为什么向左移动 2 位？

因为代码是a<<2！

然后：

于是我们就得到了一个新的补码：00010100

3、转换

再把新的补码转换为十进制的数

也就是把00010100转换成十进制，得到了20

明白了吗？

负数左移

代码示例：

int main(){  int a = -5;  int b = a << 2;  printf("%d\n", b);
  return 0;}

运行结果：

那么这个-20是怎么得来的呢？

1、首先把十进制的-5转换成二进制

但是我们得先求出5的原码

十进制：5

二进制：0000101

所以：-5 的原码、反码、补码为：

原码：10000101

反码：11111010

补码：11111011

所以-5的补码为：11111011

2、再把补码向左移动 2 位

然后：

最后：

于是我们就得到了一个新的补码：11101100

3、回推

这里就不能直接把11101100转换成二进制了，因为这是-5

所以我们得由：补码 ---> 反码 ---> 原码，这样逆序的过程，推算出原码

所以我们得到了新的原码：10010111

4、转换

10010100换算成十进制就是：20

但是因为符号位为：1，0 正 1 负

所以结果为：-20

这就是左移操作符，懂了吗？

右移操作符

首先右移操作符分为两种：

• 算术右移

• 逻辑右移

移位规则：

• 算术右移：左边用原该值的符号位填充，右边丢弃

• 逻辑右移：左边用 0 填充，右边丢弃

那么到底是用算术右移还是逻辑右移呢？

主要是取决于编译器的！

我们常见的编译器都是算术右移

算术右移

这里还是拿数字 5 来举例

正数算术右移

代码示例：

int main(){  int a = 5;  int b = a >> 1;
  printf("%d\n", b);
  return 0;}

运行结果：

1、移动

上面我们已经求出了5的补码：00000101

看代码给的是向右移动一位

然后：

所以得到新的补码：00000010

2、转换

因为是正数，所以我们直接把00000010转换成十进制：2

负数算术右移

代码示例：

int main(){  int a = -5;  int b = a >> 1;
  printf("%d\n", b);
  return 0;}

运行结果：

1、移动

上面我们已经求出了-5的补码：11111011

看代码给的是向右移动一位

然后：

所以得到新的补码：11111101

2、回推

我们得以：补码 ---> 反码 ---> 原码，这样逆序的过程，推算出原码

所以我们得到了新的原码：10000011

3、转换

10000011换算成十进制就是：3

但是因为符号位为：1，0 正 1 负

所以结果为：-3

这就是算术右移的方法，学废了吗？

逻辑右移

逻辑右移的方法和左移操作符有点类似

就是：右边丢弃，左边空的补0

这里就不演示啦！