C中的算术右移答案

【问题标题】：Arithmetic Right Shift in CC中的算术右移
【发布时间】：2012-10-04 22:00:42
【问题描述】：

在 C 语言中，在 32 位机器上，我只是想知道 1>>31 是否返回 -1 给定 1 是有符号整数，因为对于 2 的补码，在进行右移（算术）时，符号位被复制给出结果

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

【问题讨论】：

标签： c bit-manipulation bit-shift

【解决方案1】：

不，在任何符合要求的实现中，结果都将为零。

C99, 6.5.7/5（“按位移位运算符”）状态：

E1 >> E2 的结果是 E1 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值，结果的值是 E1 / 商的整数部分 2^E2。如果 E1 有带符号类型和负值，则结果值是实现定义的。

由于1 是非负数，因此结果是1 / (2^31) 的积分商，显然为零。

【讨论】：

整数1的符号位是0...不是吗？即使它是一个负数，结果也是“实现定义的”，如答案主体中 C 标准的引用中所述。

【解决方案2】：

结果将为零，因为整数 1 的符号位（最高有效位）为 0：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
^

【讨论】：

【解决方案3】：

1>>31 的结果为零，因为 1 的符号位为 0。

但是，您不能指望被复制的符号位，因为根据 K&R 第二版，结果是针对有符号值的右移实现定义的。

【讨论】：

【解决方案4】：

对于使用二进制补码表示ints 的实现，以下代码有助于确定右移是否是有符号整数的算术运算。

#include <stdio.h>

//below function returns 1 if system is little endian, 0 otherwise
int is_little_endian() { //checks endianness
  short x = 0x0100; //256
  char *p = (char*) &x;
  if (p[0] == 0) {
    return 1; 
  }
  return 0;
}

/* Below function returns 1 if shifts are arithmetic, 0 otherwise.
   It checks whether the most significant bit is 1 or 0, for an int which
   had most the significant bit as 1 prior to the right shift. If the MSB
   is 1 after the bit shift, then the (unsigned) value of the most
   significant Byte would be 255.
*/

int int_shifts_are_arithmetic() {
  int x = -2;
  x = x >> 1 ;
  char *px = (char*)&x;
  if (is_little_endian()) {
    unsigned char *upx = (unsigned char*)&px[(int)sizeof(int) - 1];
    if (upx[0] == 255) return 1; 
    return 0;
  } else { //big endian
    unsigned char* upx = (unsigned char*)px;
    if (upx[0] == 255) return 1;
    return 0;
  }
}

int main() {
  if (int_shifts_are_arithmetic()) {
    printf("Shifts are arithmetic\n");
  }
  else {
    printf("Shifts are not arithmetic\n");
  }
  return 0;
}

【讨论】：