Aritmetisk Shift Høyre Binære Alternativer

Når du skifter til venstre, er det ingen forskjell mellom aritmetisk og logisk skift. Når du skifter til høyre, avhenger typen av skift av typen av verdien som skiftes. (Som bakgrunn for de leserne som ikke er kjent med forskjellen, skifter en logisk høyre skift med 1 bit alle biter til høyre og fyller inn den venstre biten med en 0. Et aritmetisk skifte forlater den opprinnelige verdien i venstre side. Forskellen blir viktig når du håndterer negative tall.) Når du skifter en usignert verdi, er operatøren i C et logisk skifte. Når du skifter en signert verdi, er operatøren et aritmetisk skifte. For eksempel, forutsatt en 32-bits maskin: Besvart 11. august 08 kl 9:16 Så nær, Greg. Din forklaring er nesten perfekt, men å skifte et uttrykk for signert type og negativ verdi er implementeringsdefinert. Se ISOIEC 9899: 1999, seksjon 6.5.7. ndash Rob Sep 22 08 kl 22:53 Rob: Faktisk, for venstre skift og signert negativt tall, er oppførselen udefinert. ndash JeremyP Apr 4 12 at 15:24 Faktisk resulterer venstre skift også i udefinert oppførsel for positive signerte verdier hvis den resulterende matematiske verdien (som ikke er begrenset i bitstørrelse) ikke kan representeres som en positiv verdi i den signerte typen. Bunnlinjen er at du må tråkke forsiktig når du skifter en signert verdi riktig. ndash Michael Burr 21 Jun 13 kl 0:30 Først er forskjellen mellom logiske og aritmetiske skift fra et matematisk synspunkt uten å bekymre seg for datatypestørrelsen. Logiske skift fyller alltid kasserte biter med nuller mens aritmetisk skift fyller det med nuller bare for venstre skifte, men for høyre skift kopierer MSB dermed bevaring av signaturen til operand (antar en to komplementkoding for negative verdier). Med andre ord ser det logiske skiftet på den skiftede operanden som bare en strøm av biter og beveger dem uten å plage på tegn på den resulterende verdien. Aritmetisk skift ser på det som et (signert) nummer og bevarer skiltet som skift blir gjort. Et venstre aritmetisk skifte av et tall X ved n er ekvivalent med å multiplisere X med 2 n og er dermed ekvivalent med logisk venstre skift, et logisk skift ville også gi det samme resultatet siden MSB faller av og til, og det er ingenting å bevare. Et riktig aritmetisk skifte av et tall X ved n er ekvivalentdelingen av X med 2 n KUN hvis X er ikke-negativ Integer divisjon er ingenting annet enn matematisk deling og rund til 0 (trunc). For negative tall, representert ved to komplementkoding, skiftende rett ved n bits har effekten å matematisk dele den med 2 n og avrunding mot (gulv), slik at høyre skifting er forskjellig for ikke-negative og negative verdier. for X 0, X n X 2 n trunc (X 2 n) for X lt 0, X n gulv (X 2 n) hvor er matematisk deling, er heltall divisjon. La oss se på et eksempel: 37 2 18 (avrunding 18.5 til 0) 10010) 2 resultat av aritmetisk høyre skift -37) 10 11011011) 2 (vurderer et to-komplement, 8-biters representasjon) -37 2 -18 (avrunding 18,5 mot 0) 11101110) 2 IKKE resultatet av aritmetisk høyreforskyvning -37 1 -19 (avrunding 18.5 mot) 11101101) 2 Resultat av aritmetisk høyreforskyvning Som Guy Steele påpekte. Denne uoverensstemmelsen har ført til feil i mer enn en kompilator. Her kan ikke-negativ (matte) mappes til usignerte og signerte ikke-negative verdier (C), begge behandles like, og høyre-skiftende blir de gjort med heltall divisjon. Så logisk og aritmetisk er ekvivalent i venstreforskyvning og for ikke-negative verdier i riktig forflytting av det i riktig forskyvning av negative verdier som de adskiller seg fra. Operand og resultattyper Standard C99 6.5.7: Hver operand skal ha heltallstyper. Heltallet kampanjer utføres på hver av operandene. Typen av resultatet er den forfremmte venstre operand. Hvis verdien av den høyre operand er negativ eller er større enn eller lik bredden til den promoterte venstre operand, er oppførselen udefinert. I det ovennevnte stykket blir begge operandene int (på grunn av heltallforfremmelse) hvis E2 var negativt eller E2 sizeof (int) CHARBIT så operasjonen er udefinert. Dette skyldes at det skiftes mer enn de tilgjengelige bitene sikkert går over. Hadde R blitt erklært så kort. Int resultatet av skiftoperasjonen vil bli implisitt konvertert til kort en innsnevringskonvertering, som kan føre til implementeringsdefinert oppførsel hvis verdien ikke er representativ i destinasjonstypen. Venstre skift Resultatet av E1 ltlt E2 er E1 venstreforskjøvet E2 bitposisjoner ledige biter er fylt med nuller. Hvis E1 har en usignert type, er verdien av resultatet E12 E2. redusert modulo en mer enn maksimalverdien representativ i resultattypen. Hvis E1 har en signert type og ikke-negativ verdi, og E12 E2 er representativ i resultattypen, så er det den resulterende verdien ellers er oppførselen udefinert. Da venstreforskyvninger er de samme for begge, blir de ledige biter ganske enkelt fylt med nuller. Det står da at for både usignerte og signerte typer er det et aritmetisk skifte. Jeg tolker det som aritmetisk skifte, siden logiske skift ikke bryr seg om verdien som representeres av bitene, den ser bare på den som en strøm av biter, men standard snakker ikke i form av biter, men ved å definere det i form av verdien oppnådd av produktet av E1 med 2 E2. Forholdet her er at for signerte typer bør verdien være ikke-negativ og den resulterende verdien skal være representativ i resultattypen. Ellers er operasjonen udefinert. Resultattypen vil være typen E1 etter å ha brukt integrert promotering og ikke målet (variabelen som skal holde resultatet). Den resulterende verdien er implisitt konvertert til mottattypen hvis den ikke er representativ i den typen, og konverteringen er implementeringsdefinert (C99 6.3.1.33). Hvis E1 er en signert type med negativ verdi, er oppførselen til venstreforskyvning udefinert. Dette er en enkel rute til udefinert oppførsel som lett kan overses. Høyre Skift Resultatet av E1 E2 er E1-rett-skiftede E2-bitposisjoner. Hvis E1 har en usignert type, eller hvis E1 har en signert type og en ikke-negativ verdi, er verdien av resultatet den integrerende delen av kvotienten til E12 E2. Hvis E1 har en signert type og en negativ verdi, er den resulterende verdien implementeringsdefinert. Høyre skift for usignerte og signerte ikke-negative verdier er ganske rett frem, de ledige biter er fylt med nuller. For signerte negative verdier er resultatet av høyre skifting implementeringsdefinert. Når det er sagt, implementerer de fleste implementeringer som GCC og Visual C høyreforskyvning som aritmetisk forskyvning ved å bevare tegnbiten. Konklusjon I motsetning til Java, som har en spesiell operatør gtgtgt for logisk forskyvning fra det vanlige gtgt og ltlt. C og C har bare aritmetiske forskyvninger med enkelte områder som ikke er definert og implementert. Grunnen til at jeg anser dem som aritmetikk skyldes standard formulering operasjonen matematisk i stedet for å behandle den skiftede operand som en strøm av biter, dette er kanskje grunnen til at det etterlater disse områdene unimplementation-definert i stedet for bare å definere alle tilfeller som logiske skift. Når det gjelder hvilken type skift du får, er den viktige tingen den typen av verdien du skifter. En klassisk kilde til feil er når du skifter en bokstavelig til å si, maske av biter. Hvis du for eksempel vil droppe det venstre flertallet av et usignert heltall, kan du prøve dette som masken din: Dessverre vil dette få deg i trøbbel fordi masken vil ha alle sine biter angitt fordi verdien blir skiftet (0) er signert, således utføres et aritmetisk skifte. I stedet vil du tvinge et logisk skifte ved å eksplisitt deklarere verdien som usignert, det vil si ved å gjøre noe slikt: Vel, jeg så det opp på wikipedia. og de har dette å si: C har imidlertid bare en høyre skiftoperatør,. Mange C-kompilatorer velger hvilken rettforskyvning som skal utføres, avhengig av hvilken type heltall som blir skiftet, ofte signert heltall skiftes ved hjelp av det aritmetiske skiftet, og usignerte heltall skiftes ved hjelp av det logiske skiftet. Så det høres ut som det avhenger av kompilatoren din. Også i den artikkelen, merk at venstre skift er det samme for aritmetisk og logisk. Jeg vil anbefale å gjøre en enkel test med noen signerte og usignerte tall på grensesaken (høyt sett sett selvfølgelig) og se hva resultatet er på kompilatoren. Jeg vil også anbefale å unngå, avhengig av at det er den ene eller den andre siden det ser ut til at C ikke har noen standard, i det minste hvis det er rimelig og mulig å unngå slik avhengighet. Besvart 11. august 08 kl 9:18 Selv om de fleste C-kompilatorer pleide å ha en aritmetisk venstreforskyvning for signerte verdier, virker slik nyttig oppførsel å ha blitt avskrevet. Nåværende kompilatorfilosofi ser ut til å anta at ytelsen til en venstreforskyvning på en variabel berettiger en kompilator til å anta at variabelen må være ikke-negativ og dermed utelate noen kode andre steder som ville være nødvendig for riktig oppførsel hvis variabelen var negativ . ndash supercat Apr 16 15 kl 5:47 Venstre skift ltlt Dette er på en eller annen måte enkelt, og når du bruker skiftoperatøren, er det alltid en bitvis handling, så vi kan ikke bruke den med en dobbel og flytoperasjon. Når vi forlot skiftet ett null, blir det alltid lagt til den minst signifikante biten (LSB). Men i riktig skift må vi følge en ekstra regel, og den regelen kalles skiltbitkopi. Betydning av tegnbit kopi er hvis den mest signifikante biten (MSB) er innstilt og deretter etter en riktig skifting igjen, vil MSB settes hvis den ble tilbakestilt da den blir tilbakestilt, betyr at hvis den forrige verdien var null og deretter skiftet igjen, bit er null hvis forrige bit var en så etter skiftet er det igjen en. Denne regelen gjelder ikke for et venstre skifte. Det viktigste eksempelet på høyre skift hvis du skifter et negativt tall til høyre skift, så etter noen skifting, når verdien til slutt til null, og deretter etter dette hvis skiftet -1 blir noen ganger, vil verdien forbli den samme. Vennligst sjekk. besvart 30. mars kl 14: 04. Rett nå leser jeg boken Computer Systems. Programmer Perspektiv. Et problem i boken sier å utføre et logisk riktig skift på et signert heltall, jeg kan ikke finne ut hvordan jeg starter med dette. Følgende er det faktiske spørsmålet fra boken. Fyll inn kode for følgende C-funksjoner. Funksjon srl utfører en logisk høyre skift ved hjelp av en aritmetisk høyre skift (gitt av verdi xsra), etterfulgt av andre operasjoner, ikke inkludert høyre skift eller divisjon. Funksjon sra utfører et aritmetisk høyre skift ved hjelp av en logisk høyre skift (gitt av verdi xsrl), etterfulgt av andre operasjoner, ikke inkludert høyre skift eller divisjon. Du kan bruke beregningen 8sizeof (int) for å bestemme w, antall biter i datatype int. Skiftmengden k kan variere fra 0 til w 1. Jeg håper du forstår nå spørsmålet. spurte jul 27 13 kl 03:18 Jeg vil ikke gi deg et komplett svar, da dette tilsynelatende er lekser, men jeg gir deg noen tips for å hjelpe deg med å utarbeide det selv: For en logisk riktig skifting av N bits må du fjerne toppen N biter av resultatet etter aritmetisk skifting kan du fjerne biter i en verdi ved å bruke en passende maske. vanligvis bruker bitwise AND eller XOR for å fjerne de øverste N bitene av en verdi du trenger en maske med N 0s og resterende biter 1 du kan generere en passende maske ved hjelp av venstre skifte med W - N bits, hvor W er antall biter i et ord (som du kan beregne som W sizeof (int) CHARBIT) Eg for en logisk høyre skift med 3 Den vanskeligste delen genererer masken, men hvis du tenker på venstre skift påført en passende verdi, kanskje etterfulgt av en ytterligere bitvis operasjon, bør du snart se en ganske enkel løsning. Er det resulterende mønsteret den korrekt representasjon for -164 Nei. Resultatet representerer et stort positivt tall, ikke -4 Skift Høyre Aritmetisk En høyre skiftlogisk kan ikke brukes til å dele et negativt heltall med to. Problemet er at et skift rett logisk beveger nuller i høy ordrebit. Dette er ønskelig i noen situasjoner, men ikke for å dele negative heltall hvor høyordningsbiten er tegnbiten. En aritmetisk høyre skift replikerer tegnbiten etter behov for å fylle bitposisjoner: SPØRSMÅL 13: Er det behov for en aritmetisk skift venstre instruksjon