如何在 C 中通过逻辑移位实现二的幂？答案

【问题标题】：How to implement power of two with logical shift in C?如何在 C 中通过逻辑移位实现二的幂？
【发布时间】：2016-04-17 01:28:08
【问题描述】：

我只是从 C 开始，但我现在正在做的是一个简单的数学运算。我想要的是？我想要一个接受指数并返回二次幂的函数。我想使用逻辑移位运算符。 Wiki: Logical shifts

逻辑转换可以作为有效的执行方式无符号整数乘以或除以 2 的幂。在有符号或无符号二进制数上左移 n 位具有乘以 2n 的效果。

但有一点我无法理解，它不适用于大指数，例如 32。下面的代码中的详细信息。那么，如何在不使用数学库的情况下正确实现这样的功能呢？提前致谢。

long power_of_two_ext(int exp) {
    exp = 32; // for testing purpose only

    long retL = pow(2, exp);
    printf("MATH pow() and long --->  %ld\n", retL);

    long retL2 = 1 << exp;
    printf("Shift bits left and long --->  %ld\n", retL2);

    long long retL3 = 1 << exp;
    printf("Left shift and long --->  %llu\n", retL3);
    return retL;
}

MATH pow() and long --->  4294967296
Left shift and long long --->  1
Left shift and long --->  1

【问题讨论】：

如您所见，左移位有其局限性。

标签： c logical-operators

【解决方案1】：

1 << exp 将int 向左移动。仅仅因为您将结果分配给long 或long long，并不意味着表达式是在该类型中计算的。如所写，您的代码使用int，并且大概您在int 为32 位的机器上运行。 [注意：左移大于或等于整数类型宽度的量是未定义的行为，因此您的代码的行为可能不一致]。

相反，使用正确类型的常量来确保您的表达式是正确的类型。

long retL2 = 1L << exp;
...
long long retL3 = 1LL << exp;

【讨论】：