Question

#include<stdio.h>
int main(void)
{
  char c = 0x80;
  printf("%d\n", c << 1);
  return 0;
}

在这种情况下，输出为-256。如果我写c << 0，则输出为-128。

我不明白这段代码背后的逻辑。

Answer 1

char可能会在您的平台上签名，在这种情况下0x80代表-128（假设是补码）。

当char用作<<运算符的操作数时，它会被提升为int（仍为-128）。所以当你应用左移时，你得到-256。从技术上讲，转移负值是~~实现定义的~~未定义，但你看到的是典型的行为。

Answer 2

您的出发点已经存在问题：

char c = 0x80;

如果（在您的情况下似乎）char是签名类型，则您将整数常量128分配给仅保证最多可保留127的值的类型。然后，您的编译器可能会选择为您提供一些实现定义的值（我猜你的情况为-128）或发出范围错误。

然后你正在对该负值进行左移。这给出了未定义的行为。总共有几个实现定义的选择加上确定结果的未定义行为：

char
选择如何将128转换为signed char
char
int的符号表示（有三种可能性）
选择如何在否定int

查看所有这些案例可能是一个很好的练习，看看会有什么不同的结果。

总结一些建议：

选择适当的常量来初始化变量
不要使用普通char
不要对签名类型进行左移

Answer 3

c已分配0x80。假设8位字节，其二进制表示的值为10000000。显然，在您的平台上，char是签名类型。因此，0x80（即10000000）对应于-128。

当<<应用于char时，会将其提升为int并保留该符号。因此，当向左移动一次时，使用32位整数，它变为11111111111111111111111100000000（二进制补码），即-256。

Answer 4

只是旁注。从下到上的角度来看，逐位移位（和屏蔽）基于架构的字长（以位表示）。一个单词的长度因建筑而异。

See this Wiki page for word lengths by architecture

如果知道目标体系结构的字长，可以使用位移来乘以和（在某些情况下）除以比使用操作数更快的速度。

See this Wiki page for interesting diagrams of bit-shifting

由于位移代码依赖于体系结构，因此无法假设特定的位移代码将从架构到架构以相同的方式工作。然而，一旦熟悉不同体系结构的不同字长的想法，位移变得不那么神秘和可预测。

值得庆幸的是，今天我们有8,16,32和64位字长，并且只有8位字符长度。在古代计算时代，一个架构可能有12个，15个或23个字长（等等，令人作呕）。

Answer 5

我想知道为什么你的编译器不会抱怨0x80不适合char，你的平台上只能表示-0x80到0x7F的值。

试试这段代码：

 #include <stdio.h>
 #include <limits.h>
 #include <stdlib.h>

 int main() {
      printf("char can represent values from %d to %d.\n", CHAR_MIN, CHAR_MAX);
      return EXIT_SUCCESS;
 }

您的情况称为OVERFLOW。

如果char c = 0x80，为什么printf（“％d \ n”，c＆lt;＆lt; 1）输出-256？

5 个答案: