Question

如果移位运算符后的值大于的位数左手操作数，结果是未定义。如果左边的操作数是无符号，右移是合乎逻辑的移位所以高位将被填充用零。如果是左手操作数已经签署，正确的转变可能或可能不是一个逻辑转变（即，行为未定义）。

有人能解释一下上面这些行是什么意思吗？

Answer 1

这些线的含义并不重要，它们实际上是不正确的。

“如果移位运算符后的值大于的位数左手操作数，结果是未定义“。

是真的，但应该说“大于或等于”。 5.8 / 1：

...如果是，行为是不确定的右手操作数是否定的，或者大于或等于的长度升级左操作数的位。

未定义的行为意味着“不要这样做”（见后文）。也就是说，如果您的系统上int为32位，那么您无法有效地执行以下任何操作：

int a = 0; // this is OK
a >> 32;   // undefined behavior
a >> -1;   // UB
a << 32;   // UB
a = (0 << 32); // Either UB, or possibly an ill-formed program. I'm not sure.

“如果左侧操作数是无符号的，则右移是逻辑移位，因此高位将用零填充。”

这是事实。 5.8 / 3说：

如果E1具有无符号类型或E1具有签名类型和非负值，结果是整体的一部分 E1的商除以数量 2提升到权力E2

如果这对你更有意义。 >>1与除以2相同，>>2除以4，>>3除以8，依此类推。在正值的二进制表示中，除以2与向右移动所有位，丢弃最小位，并用0填充最大位相同。

“如果左侧操作数已签名，则右移可能是也可能不是逻辑移位（即行为未定义）。”

第一部分是正确的（它可能是也可能不是逻辑转变 - 它在某些编译器/平台上但不在其他编译器/平台上。我认为到目前为止最常见的行为是它不是）。第二部分是假的，行为不是未定义的。未定义的行为意味着允许任何事情发生 - 崩溃，恶魔飞出你的鼻子，随机值，等等。标准不关心。有很多情况下C ++标准表明行为是未定义的，但这不是其中之一。

实际上，如果左手操作数是有符号的，并且值是正的，那么它的行为与无符号的移位相同。

如果左手操作数已签名，且值为负，则结果值是实现定义的。它不允许坠毁或着火。实现必须产生结果，并且实现的文档必须包含足够的信息来定义结果。实际上，“实现文档”从编译器文档开始，但这可能会隐式或显式地引用您的操作系统和/或CPU的其他文档。

再次从标准，5.8 / 3：

如果E1已签署类型且为负数值，结果值是实现定义的。

Answer 2

我假设你知道改变意味着什么。假设您正在处理8位char s

unsigned char c;
c >> 9;
c >> 4;
signed char c;
c >> 4;

第一个转变，编译器可以自由地做任何想做的事，因为9＆gt; 8 [char]中的位数。未定义的行为意味着所有赌注都已关闭，无法知道将会发生什么。第二个转变很明确。您在左侧获得0：11111111变为00001111。第三个转变与第一个转变一样，未定义。

请注意，在第三种情况下，c的值无关紧要。当它引用signed时，它表示变量的类型，而不是实际值是否大于零。 signed char c = 5和signed char c = -5都已签名，向右移动是未定义的行为。

Answer 3

如果移位运算符之后的值大于左侧操作数中的位数，则结果是未定义的。

这意味着(unsigned int)x >> 33 can do anything ^[1]。

如果左侧操作数是无符号的，则右移是逻辑移位，因此高位将用零填充。

这意味着0xFFFFFFFFu >> 4必须是0x0FFFFFFFu

如果左侧操作数已签名，则右移可能是也可能不是逻辑移位（即行为未定义）。

这意味着0xFFFFFFFF >> 4可以是0xFFFFFFFF（算术移位）或0x0FFFFFFF（逻辑移位）或任何物理法允许的，即结果未定义。

^{[1]：在具有32位int的32位机器上。}

Answer 4

如果移位运算符后的值大于的位数左手操作数，结果是未定义。

如果您尝试将32位整数移位33，则结果未定义。即，它可能全部为零，也可能不是全零。

如果左侧操作数未签名，正确的转变是合乎逻辑的转变高位将填充零。

右移时，无符号数据类型将用零填充。

所以1100 >> 1 == 0110

如果左手操作数已签名，正确的转变可能是也可能不是逻辑转变（即行为未定义）。

如果数据类型已签名，则不会定义行为。签名数据类型以特殊格式存储，其中最左边的位表示正或负。因此，对有符号整数进行移位可能无法达到预期效果。有关详细信息，请参阅Wikipedia文章。

http://en.wikipedia.org/wiki/Logical_shift

Answer 5

为了给出一些背景，这是该段的开头：

移位运算符也操纵位。左移位运算符（＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;＆lt;右移运算符（＆gt;＆gt;）产生运算符左侧的操作数，向右移动运算符后指定的位数。

现在剩下的就是解释：

如果移位运算符之后的值大于左侧操作数中的位数，则结果是未定义的。

如果你有一个32位整数，你试图将33位移位，那是不允许的，结果是未定义的。换句话说，结果可能是任何结果，或者您的程序可能崩溃。

如果左侧操作数是无符号的，则右移是逻辑移位，因此高位将用零填充。

这表示当a是unsigned int时，它被定义为写a >> b。向右移位时，最低有效位被移除，其他位向下移位，最高有效位变为零。

换句话说：

This:    110101000101010 >> 1
becomes: 011010100010101

如果左侧操作数已签名，则右移可能是也可能不是逻辑移位（即行为未定义）。

实际上我认为这里的行为是在a为负时定义的实现，并且当a为正时定义，而不是如引用中所建议的那样未定义。这意味着如果在a >> b为负整数时执行a，则可能会发生许多不同的事情。要查看您获得的内容，您应该阅读编译器的文档。一个常见的实现是如果数字为正数则为零，如果数字为负数则为1，但如果您希望编写可移植代码，则不应依赖此行为。

Answer 6

我认为关键词是“未定义”，这意味着规范没有说明应该发生什么。大多数编译器会在这种情况下做一些合理的事情，但你不能完全依赖任何行为。通常最好避免调用未定义的行为，除非您使用的编译器的文档说明了它在特定情况下的作用。

如果您尝试将32位值移位超过32位，则第一句话表示未定义。

第二个说如果右移一个unsigned int，左边的位将被零填充。

第三个说如果你正确地移动一个有符号的int，那么就没有定义将放在左手位中的内容。

C ++中的Shift运算符

6 个答案: