Question

目标是编写一种方法，通过仅使用〜，！，|，＆amp;，^，+，＆gt;＆gt;，＆lt;＆lt;来向左移动32位机器中的n个位。（不用于循环，if语句，等等......）。我认为我所得到的应该有效。我的问题是变量move_left似乎表现不正常。这是我的代码，它被分解为几个步骤，以便我找到问题：

int rotateLeft(int x, int n) 
 {
     int move_left = (0x20 + (~n + 1)); // 32 - n
     int expr1 = x >> n; // chopping off n bits on the right
     int expr2 = ~((~0x0) << n); // n number of 1s on the right
     int expr3 = expr2 & x; // the bits that now need to be on the left
     int expr4 = expr3 << move_left; // the correct bits on the left
     int expr7 = ~0x0 << move_left; // breaking down expr5
     int expr5 = (~((~0x0) << move_left)); //
     int expr6 = expr5 & expr1; // copying the right sided body
     int result = expr6 | expr4; //adding the left side

     printf("%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n%d\n", move_left, expr1, expr7, expr5, expr6, expr4);

     return result;
 }

使用rotateLeft（-2147483648 [0x80000000]，0 [0x0]）进行测试时，结果不正确。在追踪我的论点时，印刷品是：

32
-2147483648
-1
0
0
0

我不明白move_left是32（这是对的），但是~0x0＆lt;＆lt; move_left在某种程度上是-1，它应该是0！（当我用expr7中的0x20替换left_right时，它会正确打印0。）

我感谢任何帮助！

Answer 1

根据C99标准，第6.5.7（3）条，关于bitshift运算符：

（...）如果右操作数的值为负或大于或等于提升的左操作数的宽度，行为未定义。

正如您所经历的那样，这不是纯粹的理论关注;存在这样的平台，其中具有此范围之外的操作数的位移操作可以执行任何数量的操作，因为它更容易/更快/更高效/需要更少的空间来构建硬件。但它并没有就此结束。第6.5.7（4）节：

E1 << E2的结果是E1左移E2位位置;腾出的位用零填充。如果E1具有无符号类型，则结果的值为E1 x 2 ^E2，比结果类型中可表示的最大值减少一个模数。如果E1具有签名类型和非负值，并且E1 x 2 ^E2在结果类型中可表示，那么这就是结果值; 否则，行为未定义。

和（5）：

E1 >> E2的结果是E1右移E2位位置。如果E1具有无符号类型或E1具有有符号类型和非负值，则结果的值是E1 / 2 ^{{的商的整数部分{1}}}。 如果E2具有签名类型和负值，则结果值是实现定义的。

通常，超出定义范围的带符号左移将表现出可预测的行为，并且在带符号的右移位上通常会有符号扩展（意味着有一些移位为负值而零移动为正值），但你可以'依赖于此。

长话短说：如果您尝试使用带有符号整数类型的位移，那么您将度过难关。使用E1表示所有内容，包括左侧的文字转移的一面（例如，使用unsigned int而不是~0u）并注意您的右侧操作数保持在合法范围内。

那你如何在没有0和if的情况下做最后一点？一种方法是拆分班次：

?:

这可行，因为unsigned int expr1 = (x >> (n & 0xf)) >> (n & 0x10); unsigned int expr2 = ~((~0u << (n & 0xf)) << (n & 0x10));和(n & 0xf) + (n & 0x10) == (n & 0x1f)。我在这里假设未签名((x >> a) >> b) == (x >> (a + b))，否则你需要演员。

我可以想到更简单的左旋转方式，但是，这是你的功课。

Answer 2

对于左旋转任务，您的代码非常复杂。我在您的代码中看到的可能是一个问题，是一种数据类型。当带符号的int被擦拭时，严格的符号位是coppying，例如，愚蠢的代码

    int x = 0x80000000;
    x >>=3;
    printf("%X\n", x);

打印结果：

F0000000

但是如果数据类型更改为unsigned：

    unsigned int x = 0x80000000;
    x >>=3;
    printf("%X\n", x);

结果将是：

10000000

因此，尝试以十六进制输出以查看发生的情况，然后尝试使用无符号类型来更改按位运算逻辑。

位操作 - rotateLeft

2 个答案: