按位运算的结果是否取决于 Java 中的字节顺序？在 C 或 C++ 中呢？答案

【问题标题】：Does the result of bitwise operations depend on endianess in Java? What about in C or C++?按位运算的结果是否取决于 Java 中的字节顺序？在 C 或 C++ 中呢？
【发布时间】：2014-08-27 14:50:22
【问题描述】：

考虑以下代码：

long store;
int firstValue = 0x1234;
int secondValue = 0x5678;
store = (((long) firstValue) << 32) | secondValue;

无论机器的字节序如何，store 是否保证具有 0x12345678 的值...

在 Java 中？
在 C 或 C++ 中？

【问题讨论】：

标签： java c++ c bitwise-operators endianness

【解决方案1】：

所有这些语言中的移位操作都对数字进行操作。字节顺序不是数字的属性。

在 Java 中，store 保证具有 0x123400005678L 的值，因为 0x1234L << 32 是 0x123400000000L。

在 C 和 C++ 中，store 不保证具有任何特定值：结果取决于所涉及类型的大小，并且由于溢出，它可能具有未定义的行为（long 允许与32 位，在一些主流实现中确实如此）。如果没有溢出，则结果与 Java 相同。

【讨论】：

我的意思是长变量的 32 位移，我已经编辑了修复错误的问题。谢谢
C 中的 AFAIK 甚至没有由语言定义不属于 0
@Durandal 关于C，您是在谈论溢出吗？关于Java，那是相当挑剔的。如果我删除反引号可以吗（它不再是代码，现在我们回到数字而不是 Java 文字：P）？
C 根本没有定义实际使用了多少移位计数的最低位。 int32 i = 1;我说它给出的价值:)
未定义的行为不就是这个意思吗？

【解决方案2】：

我假设您的意思是移动 16 位而不是 32 位以获得0x12345678。在 Java 和大多数 C/C++ 实现中，移位 32 会溢出。

这是有保证的，并且与字节顺序无关。字节序决定了多字节值如何存储在内存中，而不是哪些位在逻辑上位于值中的哪个位置。左移 N 位总是等价于乘以 2^N。

【讨论】：

我的意思是长变量的 32 位移，我已经编辑了修复错误的问题。谢谢
@Trollkemada：在这种情况下，Java 中的结果至少是0x123400005678；在 C/C++ 中，long 不能保证那么大。

【解决方案3】：

字节顺序无关紧要，尽管机器使用一个补码还是二进制补码都可以。

在 C 中，<< 不受影响，因为它是根据算术运算（乘法和求幂）定义的。
在 Java 中，<< 不受影响，因为它是根据算术运算（乘法、求幂、加法、算术求反和减法）定义的。
在 C 中，| 是根据底层位定义的。字节序不会产生任何影响，但它在一个补码机器上的表现可能与在一个补码机器上的表现不同。
在 Java 中，| 不受影响，因为 Java 整数始终是二进制补码。

我认为 C++ 与 C 相同。

【讨论】：

如果你改变内部表示，乘以 2 的幂不会停止表现不同：作为一个简单的演示，“3 * 16”的值与“三乘以十六”的值相同”。我使用“3”或“三”并没有使它成为不同的数字。
@mafso 这是一个溢出（即乘法导致的数字大于结果类型中可表示的最大数字）。不需要涉及“符号位”之类的东西。
C11 (n1570) 6.5.7 p.5 “E1 << E2 的结果是E1 左移E2 位位置；空出的位用零填充。[...]如果 E1 具有带符号类型和非负值，并且 E1 × 2**E2 在结果类型中是可表示的，那么这就是结果值；否则，行为未定义。"
@mafso，更新答案。