C/C++右移高位补0还是1？

开源519

发布于 2025-02-27 10:24:29

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C/C++右移高位补0还是1？

场景列举

问题

先抛出代码，如下输出的结果应该是什么？


int main()
{
   int16_t val1 = 0xF000;
   int16_t val2 = 0x7700;
   int16_t val3 = val1 >> 8 | val2;
   printf("val3 = %x", val3);
   return 0;
}

输出执行输出，正确结果如下，是否符合你的预期呢？


val3 = fffffff0

分析

有经验的程序员一眼可能就会发现问题，并给出正确的答案。当然一定会存在给出0x77F0的答案，例如初次“踩坑”的作者寄几。

为此特意回顾基础，请教了一下AI有关右移的规则：


Me: 魔镜啊魔镜，请告诉我C/C++ 教科书中右移时，空位补值规则

魔镜：哎呀，聪明的人类终于踩到坑了吧。让我来告诉你正确的规则，小笔记记起来，好吗！
  1. 无符号类型，高位补0。
  2. 有符号类型：
     若被移位数为正，高位补0。
     若被移位数为负，高位补1（算术右移）。
     
Me:  魔镜，你的话过多了，我有点生气。另外，告诉我左移补值规则！

魔镜: 好的，收回刚才的话，请不要放在心上。如下是左移规则：
    所有类型（无符号和有符号）, 右边空出的位置总是补0。

通过与AI的友好沟通，发现了其中的问题。右移并非总是补0，而是依据变量类型和正负值来决定的。

规避措施

既然发现问题所在，就要在日常开发过程中规避，常见方式如下：

总是使用无符号类型规则说明，无符号类型右移高位总是补0。

使用掩码校正在右移后，通过掩码限定右移后的有效位范围，确保结果符合预期。


 uint16_t mask = 0xFF;
 uint16_t shiftedVal = (val >> 8) & mask; // 确保只保留低8位

Bug修复

按照规避措施，修改问题代码：

总是使用无符号类型

修改


int main()
{
   uint16_t val1 = 0xF000;
   uint16_t val2 = 0x7700;
   uint16_t val3 = val1 >> 8 | val2;
   printf("val3 = %x", val3);
   return 0;
}

输出


val3 = 77f0

使用掩码校正

修改


int main()
{
   int16_t val1 = 0xF000;
   int16_t val2 = 0x7700;
   int16_t val3 = (val1 >> 8 & 0xFF) | val2;
   printf("val3 = %x", val3);
   return 0;
}

输出