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如果对应于有符号整数的位模式向右移动，则

1   vacant bit will be filled by the sign bit   
2   vacant bit will be filled by 0  
3   The outcome is implementation dependent 
4   none of the above

这个问题的答案是第三个选项.. 任何人都可以解释这个，，

还给出一些基本概念，关于 C 编程中左移和右移运算符背后的理论。例如

执行任何操作时在空位上填充的内容。我检查并注意到左移将空位填充0，右移填充1。请清除逻辑...

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5 回答 5

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我必须检查规范以了解究竟是什么依赖于实现的问题。然而，我在（咕哝）多年的嵌入式系统项目中使用的每一个实现都是明智的：

  • 左移总是在低位移入 0。没有其他值是有意义的。

  • 右移取决于数据类型。有符号整数的右移会复制高位，因为它将其余部分右移。这被称为“算术移位”，并且具有很好的特性（至少在二进制补码算术中），它将值除以二，同时保留原始数字的符号。

    无符号整数的右移将 0 移到高位，通常称为“逻辑移位”。

实现提供两种转换是有意义的，因为两者都很有用，并且使用有符号/无符号来选择意味着是一个明智的选择。

编辑：至少绝对依赖于实现的一件事是C标准没有（完全）指定整数的底层实现及其存储。例如，可以为使用补码算法的机器构建兼容的 C 编译器。也有可能（我认为）为一台机器构建一个兼容的编译器，它的本机存储是有符号 BCD 大小的。（不，我错了，见下文。）

在实践中，世界几乎已经确定了 CPU 的二进制补码，并且一些迂腐的问题正在讨论中。

所以问题的一部分实际上是：如何以稳定的方式定义 << 和 >> 运算符的含义，而不管使用的底层算术系统如何。

IIRC, 的定义n<<1是有效n*2的,n>>1是有效n/2的, 具有超过 1 的自然扩展(但不超过 31...那里有未定义的龙...) 并且>>操作员将保留如果对有符号值进行操作，则为符号。

编辑 2： Pete Kirkham 在他的好回答中指出，C 标准确实特别禁止整数的 BCD 表示的可怕情况，无论它是有符号的幅度还是十的补码。我确信这是一件好事，即使 Knuth 在早期版本的The Art of Computer Programming中确实使用（可选）BCD 机器作为他的示例代码。

在那些 BCD 是正确答案的罕见用例中，然后将它们存储在无符号长整数（8 位十位补码）或无符号 64 位整数（16 位十位补码或 15 位加号和标志的空间）中，并使用精心设计的算术库来操作它们是有意义的。

当然，在实践中，C 实现将操作符按照标准允许的方式直接映射到 CPU 的本机机器指令。编写标准的人非常注意存在许多方法来实现甚至简单的事情，比如整数值的表示，而 C 标准反映了这一点，通过允许足够的实现定义的行为来让运算符在每个机器。

替代方案迅速导致所有数学运算都完全指定的世界，并且无法在任何机器上有效地实现。

于 2009-03-17T07:34:05.137 回答
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C 不保证存在符号位，或者关于整数的位级表示的任何内容，这就是原因。

对于二进制补码，您通常会看到符号位被移入，但这取决于实现。

于 2009-03-17T07:30:14.880 回答
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ISO C99 在表示的某处需要一个符号位，但提供了各种补码/符号和幅度方案之间的选项，并允许填充位，所有这些都会影响>>.

第 6.2.6.2 节（整数类型）

对于有符号整数类型，对象表示的位应分为三组：值位、填充位和符号位。不需要任何填充位；应该只有一个符号位。

和

第 6.5.7 节（按位移位运算符）

E1 >> E2 的结果是 E1 右移 E2 位位置。如果 E1 具有无符号类型或 E1 具有有符号类型和非负值，则结果的值是 E1 / 2 E2的商的整数部分。如果 E1 具有带符号类型和负值，则结果值是实现定义的。

它没有指定使用 1 的补码、2 的补码或符号和幅度中的哪一个，也没有指定符号位是在值位的左边还是右边，或者任何填充在哪里，所有这些都会影响>>运算符的输出签署的底片。

在回答 Rberteig 的查询时，C99 排除了整数的 BCD 表示：

第 6.2.6.2 节（整数类型）

如果有 N 个值位，每个位应表示 1 和 2 N -1 之间的 2 的不同幂，以便该类型的对象应能够使用纯二进制表示表示从 0 到 2 N - 1 的值；这应称为值表示。

于 2009-03-17T10:20:58.777 回答
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C 语言实现倾向于将位移操作直接映射到相应的机器代码指令上。由于不同的硬件架构在历史上做了不同的事情，C 规范倾向于保留定义的实现，以便 C 实现可以利用硬件提供的任何东西。

于 2009-03-17T07:47:37.007 回答
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结果取决于实现。然而，在实践中，我曾经使用过的每一个 x86、PPC 和 MIPS 编译器都遵循以下规则来右移：

  1. 如果操作数是有符号整数，则空位用符号位（实际上是最高有效位）填充

  2. 如果操作数是无符号整数，则空位用零填充。

正如 RBerteig 所说，对于有符号整数，正负 n 的 n >> 1 = n/2（向下舍入），对于无符号整数，即使 n > 2^，n >> 1 = n/2 31（在 32 位架构上）。

对应的硬件指令是算术（符号扩展）和逻辑（非符号扩展）移位；编译器根据操作数是有符号还是无符号在它们之间进行选择。

于 2009-03-17T07:55:06.427 回答