正在关注 this问答 我试图检查答案，所以我写道:

#include <stdio.h>

int main ()
{

        int t;int i;
        for (i=120;i<140;i++){
                t = (i - 128) >> 31;
                printf ("t = %X , i-128 = %X ,  ~t & i = %X , ~t = %X \n", t, i-128 , (~t &i), ~t);
        }

        return 0;
}

输出是:

t = FFFFFFFF , i-128 = FFFFFFF8 ,  ~t & i = 0 , ~t = 0 
t = FFFFFFFF , i-128 = FFFFFFF9 ,  ~t & i = 0 , ~t = 0 
t = FFFFFFFF , i-128 = FFFFFFFA ,  ~t & i = 0 , ~t = 0 
t = FFFFFFFF , i-128 = FFFFFFFB ,  ~t & i = 0 , ~t = 0 
t = FFFFFFFF , i-128 = FFFFFFFC ,  ~t & i = 0 , ~t = 0 
t = FFFFFFFF , i-128 = FFFFFFFD ,  ~t & i = 0 , ~t = 0 
t = FFFFFFFF , i-128 = FFFFFFFE ,  ~t & i = 0 , ~t = 0 
t = FFFFFFFF , i-128 = FFFFFFFF ,  ~t & i = 0 , ~t = 0 
t = 0 , i-128 = 0 ,  ~t & i = 80 , ~t = FFFFFFFF 
t = 0 , i-128 = 1 ,  ~t & i = 81 , ~t = FFFFFFFF 
t = 0 , i-128 = 2 ,  ~t & i = 82 , ~t = FFFFFFFF 
t = 0 , i-128 = 3 ,  ~t & i = 83 , ~t = FFFFFFFF 
t = 0 , i-128 = 4 ,  ~t & i = 84 , ~t = FFFFFFFF 
t = 0 , i-128 = 5 ,  ~t & i = 85 , ~t = FFFFFFFF 
t = 0 , i-128 = 6 ,  ~t & i = 86 , ~t = FFFFFFFF 
t = 0 , i-128 = 7 ,  ~t & i = 87 , ~t = FFFFFFFF 
t = 0 , i-128 = 8 ,  ~t & i = 88 , ~t = FFFFFFFF 
t = 0 , i-128 = 9 ,  ~t & i = 89 , ~t = FFFFFFFF 
t = 0 , i-128 = A ,  ~t & i = 8A , ~t = FFFFFFFF 
t = 0 , i-128 = B ,  ~t & i = 8B , ~t = FFFFFFFF 

如果 t 声明为整数，为什么任何负数的 ~t 都是 -1 == 0xFFFFFFFF？

最佳答案

发件人:Right shifting negative numbers in C

编辑:根据最新draft standard的Section 6.5.7 ，负数的这种行为取决于实现:

The result of E1 >> E2 is E1 right-shifted E2 bit positions. If E1 has an unsigned type or if E1 has a signed type and a nonnegative value, the value of the result is the integral part of the quotient of E1 / 2^E2. If E1 has a signed type and a negative value, the resulting value is implementation-defined.

而且，您的实现可能是用二进制补码进行算术移位

运算符>>>作为有符号右移或算术右移，将所有位右移指定次数。重要的是 >>> 将最左边的符号位(Most Significant Bit MSB)填充到最左边的移位后的位。这称为符号扩展，用于在您向右移动负数时保留负数的符号。

下面是我的图表表示和一个例子来说明它是如何工作的(一个字节):
示例:

i = -5 >> 3;  shift bits right three time 

五的补码形式是 1111 1011 内存表示:

 MSB
+----+----+----+---+---+---+---+---+
|  1 |  1 | 1  | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |   
+----+----+----+---+---+---+---+---+
   7    6   5    4   3   2   1   0  
  ^  This seventh, the left most bit is SIGN bit  

下面是 >>> 是如何工作的？当你执行 -5 >> 3

                        this 3 bits are shifted 
                         out and loss
 MSB                   (___________)      
+----+----+----+---+---+---+---+---+
|  1 |  1 | 1  | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |   
+----+----+----+---+---+---+---+---+
  | \                 \  
  |  ------------|     ----------|
  |              |               |
  ▼              ▼               ▼
+----+----+----+---+---+---+---+---+
|  1 |  1 | 1  | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
+----+----+----+---+---+---+---+---+
(______________)
 The sign is        
 propagated

注意:最左边的三位是一个，因为在每次移位时保留符号位，并且每一位也是正确的。我已经写了 The sign is propagated 因为所有这三位都是因为符号(而不是数据)。

[答案]
在你的输出中

前八行

      ~t is 0
==>    t is FFFFFFFF 
==>    t is -1

(注:2对-1的补是FFFFFFFF，因为1 = 00000001，1对1的补是FFFFFFFE，和 2 的补码 = 1 的补码 + 1 即:FFFFFFFE + 00000001 = FFFFFFFF)

因此 t 在循环的前八次中总是被计算为 -1。 是，怎么样？

在for循环中

for (i=120;i<140;i++){
     t = (i - 128) >> 31;

前八次 i 的值是 i = 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126 ,127 所有八个值 都小于然后是 128。所以返回 (i - 128) = -8, -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1。因此在前八次表达式 t = (i - 128) >> 31 右移一个负数。

t =   (i - 128)  >> 31
t =  -ve number  >> 31

因为在您的系统中 int 是 4 字节 = 32 位，所以大多数 31 位都是移出和丢失的，由于符号位的传播 1 对于负数，所有位值变为 1。 (如我在上图中显示的一个字节)

所以拳头八次:

    t =  -ve number  >> 31 ==  -1 
    t = -1
  and this gives 
    ~t = 0

因此 ~t 的拳头八次输出为 0。

对于剩余的最后几行

      ~t is FFFFFFFF
==>   ~t is -1   
==>    t is 0 

对于剩余的最后几行，在for循环中

for (i=120;i<140;i++){
     t = (i - 128) >> 31;

i 值是 128、129、130、132、133、134、135、136、137、138、139， 都大于或等于 128 . 并且符号位是 0。

所以 (i - 128) 对于剩余的最后一行是 >=0 并且对于所有这个 MSB 符号位 = 0。因为你再次将所有位右移 31 次，除了然后叹息位移出和符号位 0 传播并用 0 填充所有位并且幅度变为 0。

我想如果我也写一个正数的例子就好了。所以我们举个例子 5 >> 3 五是一个字节是 0000 0101

                        this 3 bits are shifted 
                         out and loss
 MSB                   (___________)      
+----+----+----+---+---+---+---+---+
|  0 |  0 | 0  | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |   
+----+----+----+---+---+---+---+---+
  | \                 \  
  |  ------------|     ----------|
  |              |               |
  ▼              ▼               ▼
+----+----+----+---+---+---+---+---+
|  0 |  0 | 0  | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
+----+----+----+---+---+---+---+---+
(______________)
 The sign is        
 propagated

再看看我写的符号被传播，所以最左边的三个零是由于符号位。

这就是运算符 >> 带符号右移 所做的，并且保留左操作数的符号。

关于c++ - 带移位操作的符号扩展，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/15729765/