举例说明逻辑左移、算术左移、逻辑右移、算术右移

 前言

首先需要明确几个概念：

1.计算机操作的都是补码。

2.正数的补码和原码相同，负数的补码等于原码取反后+1.

3.需要先确定位数（如8位、16位、32位），因为有可能会出现溢出的情况。

 

逻辑左移

 逻辑左移是不考虑符号的左移操作。它用于对无符号整数进行左移。

在逻辑左移中，所有位都向左移动，不考虑符号位。

逻辑左移将左边空出的位用0填充。

例如原始：00000010 ----- 2

左移二位：00000100 ----- 4

 

算术左移

算术左移是带符号左移操作。它用于对带符号整数进行左移，保持数的符号位不变。

在算术左移中，最高位（符号位）的值会在左移时保持不变。左移后的空位用零填充。

在不溢出的情况下相当于乘以2。 

算术左移与逻辑左移相似，但对于有符号整数，它保留了符号位。 

例如原始：11111110 ----- -2

左移一位：11111100 ----- -4

注意：在不溢出的前提下（如8位的范围是-128-127），算术右移和逻辑右移的结果一样。

逻辑右移

逻辑右移是不考虑符号位的右移操作。它用于对无符号整数进行右移。

在逻辑右移中，所有位都向右移动，不考虑符号位。

最高位（符号位）在逻辑右移时被填充为0。

逻辑右移通常用于无符号数值的无损压缩。

逻辑右移将右边空出的位用0填充。

例如原始：11111100 ----- -4

右移一位：01111110 ----- 126

可见逻辑右移会改变负数。

 

算术右移

算术右移是带符号右移操作。它用于对带符号整数进行右移，保持数的符号位不变。

在算术右移中，最高位（符号位）的值会在右移时保持不变。右移后的空位用符号位填充。

算术右移通常用于有符号整数的操作，以保持符号的正确性。

在不溢出的情况下相当于除以2。

算术右移与逻辑右移相似，但对于有符号整数，它保留了符号位。

例如原始：11111100 ----- -4

右移一位：11111110 ----- -2

 

举例说明 

通过这张图可以很直观地看出很多关系，比如不溢出的情况下算术左移一位相当于乘以2、不溢出的情况下算术右移相当于乘以2、负数的原码相当于正数的原码将符号数改为1、负数的原码取反+1得到补码、正数的原码反码补码均相等......

 （by 归忆）