左移右移小总结

2024-06-02 05:58
文章标签 总结 左移 右移

本文主要是介绍左移右移小总结,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

左移右移小总结

@(组成原理)

关于数的移位,特别需要注意正数,三码相同,所以无论左移还是右移都是补0.

而负数的补码就需要注意,左移在右边补0,右移需要在左边补1,有一个很有趣的误区是,认为符号位保持不变,仅仅移动数据位,这是不对的,因为无论数据位还是符号位,都是二进制,在整体大迁移的过程中,符号位也是要跟随潮流的。只不过,为了保证右移后,和原来的符号数一样,因此,负数在右移时左边补1.

比如8位机器数(补码):1,110 0110,右移一位是:1,111 0011,开始的符号位变成了现在的数据位。

移位分为:

  • 逻辑移位
  • 算术移位

其中逻辑移位最简单,不管左移右移,移出来的空位补0即可。

算术移位特别需要注意,原来的符号位一样移动。因为移位是宏观的变化,不允许任何元素保持不动。所以左移时,正数有可能变为负数,负数有可能变为正数。因为左移原来的符号位丢了,右边补的是0。而右移时不会改变符号性,因为右移是将数据减半,减半不可能减成相反的符号的。而左移可能溢出,溢出的特征就是符号跃迁。

举一个综合的例子。

两段C语言代码:

int func1(unsigned short si)
{return (si*256);
}
int func2(unsigned short si)
{return ((short)si*256)/256);
}

思考几个问题:

1)假设计算机不直接提供乘除运算,如何实现上述函数的功能?函数func1和函数func2得到的结果各有什么特征?
2)根据以上结果,填写下表。
3)表中哪些数据异常?分析异常产生的原因。

sifunc1(si)fun1(si)func2(si)func2(si)
机器数机器数机器数
127007FH325127F00H127007FH
1280080H327688000H-128FF80H
2560010H00000H00000H

分析:对于这种特别形式,明显是2的倍数的乘除,我们知道可以借助左移右移来实现。那么实现过程中的细节问题需要仔细思考。

注意到: 256=28

unsigned short类型数据,在C语言下,占用16位存储,无符号,因此,存储范围是:0~65535.

对于函数1,很明显操作的是无符号数,那么乘上256就是左移8位。左移时在低位,即右边补0,因此,低位二进制位有8个0。这是func1的特点,表示范围是0~65280。函数的返回值类型是4B的int型,因此,不用多考虑这一步位数如何变化。

而函数2,注意到类型转换先进行,因为强制类型转换的优先级大于乘法。所以先变成有符号型short,再进行左移,那此时的左移就是算术移位。算数移位的符号数是不变的。无论是左移还是右移。然后再进行算术右移8位。

正数经过左移,有可能变为负数,左移相当于乘法,即可能会上溢出
左移不用考虑最高位是什么的,都会淹没在整体左移的浪潮中。左移8位,相当于从左往右,第1个开始数8个,去掉,不管它们是什么。再在最右边低位补8个0;再右移,问题就变得有趣了,现在高位是什么数?如果是0:0,xxx,xxxx 0000 0000表示正数,右移时在左边补0,即:0,000 0000 **0**xxx xxxx最大是127. 粗体的0是原来的最高位。
当左移完最高位是1时:1,xxx xxxx 0000 0000表示负数,右移时在左边补,即:1,111 1111 **1**xxx xxxx这样最小负数是-128.

2)由上面的总结可填表如上表所示。

127 = 0,000 0000 0111 1111B = 007FH
经过func1,左移8位: 0111 1111 0000 0000B = 7F00H, 十进制值32512。仍是合法的。
经过func2,算术左移8位: 0, 111 1111 0000 0000B 算术右移8位:0, 000 0000 0111 1111B = 007FH = 127D,也是合法的。

128 = 0,000 0000 1000 0000B = 0080H
经过func1,左移8位: 1000 0000 0000 0000B = 8000H = 32768D,合法。
经过func2,算术左移8位: 1000 0000 0000 0000B,现在看起来就是负数了,因此,再往回右移就是:1,111 1111 **1**000 0000B = FF80H = -128. 出现负数,表示出现上溢出了。因此异常。

256 = 0,000 0001 0000 0000B = 0100H
经过func1,左移8位: 0000 0000 0000 0000B = 0000H = 0D。左移时超过了无符号数的表示范围。
经过func2,左移8位:0000 0000 0000 0000B,再右移8位:0000 0000 0000 0000B = 0000H。

3)黑体表示出错。异常原因2)已经分析。

有些奇怪的是在MACOS编译器下测试,func2(128) = 128,还没弄清楚具体是为什么。希望有人能告知。

这篇关于左移右移小总结的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1023158

相关文章

Python中logging模块用法示例总结

《Python中logging模块用法示例总结》在Python中logging模块是一个强大的日志记录工具,它允许用户将程序运行期间产生的日志信息输出到控制台或者写入到文件中,:本文主要介绍Pyt... 目录前言一. 基本使用1. 五种日志等级2.  设置报告等级3. 自定义格式4. C语言风格的格式化方法

Spring 依赖注入与循环依赖总结

《Spring依赖注入与循环依赖总结》这篇文章给大家介绍Spring依赖注入与循环依赖总结篇,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录1. Spring 三级缓存解决循环依赖1. 创建UserService原始对象2. 将原始对象包装成工

MySQL中查询和展示LONGBLOB类型数据的技巧总结

《MySQL中查询和展示LONGBLOB类型数据的技巧总结》在MySQL中LONGBLOB是一种二进制大对象(BLOB)数据类型,用于存储大量的二进制数据,:本文主要介绍MySQL中查询和展示LO... 目录前言1. 查询 LONGBLOB 数据的大小2. 查询并展示 LONGBLOB 数据2.1 转换为十

在Java中实现线程之间的数据共享的几种方式总结

《在Java中实现线程之间的数据共享的几种方式总结》在Java中实现线程间数据共享是并发编程的核心需求,但需要谨慎处理同步问题以避免竞态条件,本文通过代码示例给大家介绍了几种主要实现方式及其最佳实践,... 目录1. 共享变量与同步机制2. 轻量级通信机制3. 线程安全容器4. 线程局部变量(ThreadL

Spring Boot 与微服务入门实战详细总结

《SpringBoot与微服务入门实战详细总结》本文讲解SpringBoot框架的核心特性如快速构建、自动配置、零XML与微服务架构的定义、演进及优缺点,涵盖开发环境准备和HelloWorld实战... 目录一、Spring Boot 核心概述二、微服务架构详解1. 微服务的定义与演进2. 微服务的优缺点三

Java通过驱动包(jar包)连接MySQL数据库的步骤总结及验证方式

《Java通过驱动包(jar包)连接MySQL数据库的步骤总结及验证方式》本文详细介绍如何使用Java通过JDBC连接MySQL数据库,包括下载驱动、配置Eclipse环境、检测数据库连接等关键步骤,... 目录一、下载驱动包二、放jar包三、检测数据库连接JavaJava 如何使用 JDBC 连接 mys

JavaSE正则表达式用法总结大全

《JavaSE正则表达式用法总结大全》正则表达式就是由一些特定的字符组成,代表的是一个规则,:本文主要介绍JavaSE正则表达式用法的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下... 目录常用的正则表达式匹配符正则表China编程达式常用的类Pattern类Matcher类PatternSynta

SQL中JOIN操作的条件使用总结与实践

《SQL中JOIN操作的条件使用总结与实践》在SQL查询中,JOIN操作是多表关联的核心工具,本文将从原理,场景和最佳实践三个方面总结JOIN条件的使用规则,希望可以帮助开发者精准控制查询逻辑... 目录一、ON与WHERE的本质区别二、场景化条件使用规则三、最佳实践建议1.优先使用ON条件2.WHERE用

Nginx Location映射规则总结归纳与最佳实践

《NginxLocation映射规则总结归纳与最佳实践》Nginx的location指令是配置请求路由的核心机制,其匹配规则直接影响请求的处理流程,下面给大家介绍NginxLocation映射规则... 目录一、Location匹配规则与优先级1. 匹配模式2. 优先级顺序3. 匹配示例二、Proxy_pa

Android学习总结之Java和kotlin区别超详细分析

《Android学习总结之Java和kotlin区别超详细分析》Java和Kotlin都是用于Android开发的编程语言,它们各自具有独特的特点和优势,:本文主要介绍Android学习总结之Ja... 目录一、空安全机制真题 1:Kotlin 如何解决 Java 的 NullPointerExceptio