C语言之移位操作符与进制转换详解（保姆级教程）

C语言之移位操作符详解

1 简介

  移位操作符分为左移<< ，右移>> ，在介绍移位操作符之前，我先来介绍一下各进制转换的转换

2 二进制

二进制，八进制，十进制，十六进制是数值的不同表现形式
例如:

15的不同表示形式

1 15的二进制：1111
2 15的八进制：17
3 15的十六进制：F
在进制转换中我们把9之后的数，用a，b，c，d，e，f来表示（大小写都可以）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
十进制：
• 十进制是满十进一
• 十进制的每一位是0~9
二进制：
• 二进制就是满二进一
• 二进制只能由0 1组成

2.1 二进制转十进制

十进制：

二进制也是相同的道理

2.2 十进制转二进制

我们来看一个例子

2.3 二进制转八进制

八进制由0~7的数组成，每3位二进制转换成1位八进制，不够三位的左边补零
例如01101011，就可以化成001，101与011，然后计算二进制的权重值，所以01101011转换成八进制就是0153，在前面加上0表示八进制

2.4 二进制转十六进制

十六进制由0~9，A ~ F 的数组成,每4位二进制转换成1位十六进制，不够四位左边补零
例如01101011，就可以化成0110与1011，然后计算权重值，所以01101011转换成十六进制就是0x6b，早前面加上0x表示十六进制

3 原码 反码 补码

• 整数的二进制表示有三种原码 反码 补码
• 有符号整数的三种表⽰⽅法均有符号位和数值位两部分，2进制序列中，最⾼位的1位是被当做符号位，剩余的都是数值位
• 符号位0表示正数 1表示负数

正整数的原码 反码 补码都相同
负整数的原码 反码 补码表示方式不同
原码：将数值转换成二进制就得到原码
反码：最高位符号位不变，数值位按位取反就得到反码
补码：反码+1就得到补码
补码得到原码也可以先取反再+1

4 移位操作符

整型在内存中其实存放是补码，所以我们移动的是补码

<< 左移操作符和 >>右移操作符

TIPS：移位操作符只能对正整数使用

4.1 左移操作符

移动规则：左边抛弃，右边补0

#include 
int main()
{
	int num = 10;
	int n = num << 1;
	printf("num = %d\n", num);
	printf("n = %d\n", n);
	return 0;
}

运行结果：
num = 10
n = 20
num左移之后值不会改变

正整数的原码 反码 补码相同
10的二进制00000000 00000000 00000000 00001010
左边丢弃一个0，右边补一个0
所以左移之后
00000000 00000000 00000000 00010100
转化为十进制为20
由于整型是4个字节，所以整数只有32个比特位，右边补了一个0，那么左边多了一个比特位，这个比特位就会丢失

4.2 右移操作符

移动规则：
右移分为两种：

1. 逻辑右移：左边补零，右边抛弃
2. 算术右移：左边补符号位，右边抛弃
   右移是逻辑右移还是算术右移这取决于编译器
   在大部分编译器中，使用的是算术右移
   在VS2022中使用的是算术右移

#include 
int main()
{
	int num = 10;
	int n = num >> 1;
	printf("num = %d\n", num);
	printf("n = %d\n", n);
	return 0;
}

运行结果：
num = 10
n = 5

10的补码：00000000 00000000 00000000 00001010
左边补符号位，右边抛弃
右移之后：00000000 00000000 00000000 00000101
转换为十进制为5

无论是左移还是右移，都只应用与正整数