位运算揭秘：左右移与符号位陷阱

二进制数据的运算成为位运算。操作符如下：

1. "<<"：左移运算，最高位左移到cf中，最低位为0。
2. ">>"：右移运算，最高位不变，最低位右移到cf中。
3. "|"：位或运算，在两个数的相同位上，只要有一个1，则结果为1。
4. "&"：位与运算，在两个数的相同位上，只有同时为1时，结果为1。
5. "^"：异或运算，在两个数的相同位上，当两个值相同为0，不同为1。
6. "~"：取反运算，将操作数每一位上的1变0，0变1。

代码

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv\[\]){

argc = argc << 3;

argc = argc >> 5;

argc = argc | 0xffff0000;

argc = argc & 0x0000ffff;

argc = argc ^ 0xffff0000;

argc = ~argc;

unsigned int n = argc;

n <<= 3;

n >>= 5;

return 0;

}

这个是把无符号和有符号混在一起了

汇编

msvc

main(int, char**):

push %rbp

mov %rsp,%rbp

sub $0x30,%rsp

mov %ecx,0x10(%rbp)

mov %rdx,0x18(%rbp)

call 0x7ff746251817 ; <__main> shll $0x3,0x10(%rbp)

sarl $0x5,0x10(%rbp)

mov 0x10(%rbp),%eax

or $0xffff0000,%eax

mov %eax,0x10(%rbp)

andl $0xffff,0x10(%rbp)

mov 0x10(%rbp),%eax

xor $0xffff0000,%eax

mov %eax,0x10(%rbp)

notl 0x10(%rbp)

mov 0x10(%rbp),%eax

mov %eax,-0x4(%rbp)

shll $0x3,-0x4(%rbp)

shrl $0x5,-0x4(%rbp)

mov $0x0,%eax

add $0x30,%rsp

pop %rbp

ret

其他的编译器类似这个没有什么优化操作。在此只需要注意，右移运算有变化有符号数对应的指令为sar，可以保留符号位；无符号数不需要符号位，所以直接使用shr将最高位补0。