Question

为了优化我的cpp代码，我尝试在某些情况下使用Right Shifting。这是一个例子：

int main()
{
    int i = (1 - 2) >> 31;  // sizeof(int) == 4
    ...
    ...
}

我打印了i，我得到-1。这意味着如果数字为负数，它将使用1代替0来填充空位置。换句话说，-1 >> 31的工作原理如下：

1111...1    <--- the result of (1 - 2), which is -1
1111...1    <--- -1 >> 31, 1 is used to fill in the empty position

我只是想知道这种行为是否已明确定义？

如果在cpp中是UB，在Java中怎么样？

Answer 1

是即可。它是实现定义的。

根据 C ++ 03 5.8 / 3 定义右移：

E1＆gt;＆gt;的值E2是E1右移E2位位置。如果E1有无符号类型或E1具有带符号类型和非负值，结果的值是E1商的不可分割的一部分除以数量2提升到功率E2。 如果E1已签名类型和负值，结果值是实现定义

有关详细信息，请参阅此link。

Answer 2

默认情况下，它是signed int。范围是-32767到32767，位位范围-111111111111111到+111111111111111左边的第一位充当负或正指示。并且所有算术运算都将以2的补码方法完成。通常，负int表示两个补码方法，即以-1为例表示-1。

4 Bytes = 32 bits
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
how represent 1
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
Then we invert the digits. 0 becomes 1, 1 becomes 0.
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
Then we add 1.
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
This is how -1 is represented

负数的右移定义为以1s移位到最高位位置，然后在2s补码表示中它将表现为算术移位 - 右移N的结果将与除以2N，向负无穷大四舍五入。所以-1的移位是-1 现在拿另一个号码例如，如果你有8位2s补码二进制数，则表示-3

    0000 0011
    Then we invert the digits.
    1111 1100
    Then we add 1. 
    1111 1101

11111101以十进制表示-3，并且您执行算术右移1，得到11111110，表示小数为-2，这与-3除以2 ^ 1相同，给出-1.5向负无穷大舍入在-2。

Answer 3

在 Java 中，对于负数，>>的行为定义明确（见下文）。

在 C ++ 中，对于负数，>>的行为未定义（请参阅answer by rsp）。

引用Java语言规范，§15.19. Shift Operators：

n ＆gt;＆gt; s 的值为 n 右移 s 位位置使用符号扩展。结果值为 floor（n / 2 ^s）。对于 n 的非负值，这相当于将整数除法（由整数除法运算符/计算）截断2，除以幂 s 。

n ＆gt;＆gt;＆gt; s 的值为 n 右移 s 位位置零扩展，其中：



如果 n 为正，则结果与 n＆gt;＆gt;的结果相同小号



如果 n 为负且左侧操作数的类型为int，则结果等于表达式（n＆gt; ＆gt; s）+（2 <＆lt;〜-s）。



如果 n 为负且左侧操作数的类型为long，则结果等于表达式（n＆gt; ＆gt; s）+（2L＆lt;＆lt; ~s）。

是否正确转移cpp和java中负数的未定义行为？

3 个答案: