Biểu thị số bit của các số âm

Question

Đây là sự nghi ngờ về biểu diễn bit của các số nguyên đã ký. Ví dụ, khi bạn muốn biểu diễn -1, nó tương đương với phần bù của 2 (+1). Vì vậy, -1 được biểu diễn bằng 0xFFFFFFF. Bây giờ khi tôi thay đổi số của tôi bằng 31 và in kết quả nó sẽ trở lại như -1.

signed int a = -1; 
printf(("The number is %d ",(a>>31));//this prints as -1 

Vì vậy, bất kỳ ai cũng có thể giải thích cho tôi cách bit được biểu diễn cho số âm?

Cảm ơn.

Answer 1

Khi bit trên cùng bằng không, số là dương. Khi đó là 1, con số này là số âm.

Số âm được dịch chuyển sang phải tiếp tục dịch chuyển "1" ở dạng bit trên cùng để giữ số âm. Đó là lý do tại sao bạn nhận được câu trả lời đó.

Để biết thêm về hai phần bổ sung, hãy xem this Stackoverflow question.

---

@Stobor chỉ ra rằng một số triển khai C có thể chuyển 0 thành bit cao thay vì 1. [Đã xác minh trong Wikipedia.] Trong Java, đó là sự thay đổi số học đáng kể.

Nhưng đầu ra được đưa ra bởi người hỏi cho thấy trình biên dịch của mình đang thực hiện thay đổi số học.

Answer 2

Hãy xem two's complement mô tả. Nó sẽ giúp.

Answer 3

Đây là thao tác dịch số học để giữ bit dấu và thay đổi phần chú giải của một số đã ký.

cổ vũ

Answer 4

Tiêu chuẩn C lá nó không xác định liệu sự thay đổi phải của một số âm (nhất thiết phải có chữ ký) số nguyên chuyển zero (shift logic bên phải) hoặc đăng bit (shift số học phải) vào các bit quan trọng nhất. Đó là vào việc thực hiện để lựa chọn.

Do đó, mã di động đảm bảo rằng mã không thực hiện thay đổi đúng về số âm. Hoặc nó chuyển đổi giá trị thành giá trị unsigned tương ứng trước khi dịch chuyển (được đảm bảo sử dụng quyền dịch chuyển logic, đặt zero vào các bit trống), hoặc đảm bảo giá trị là dương, hoặc nó chấp nhận biến thể trong đầu ra.

Answer 5

Về cơ bản có hai loại thay đổi phù hợp. Một sự thay đổi quyền chưa ký và một sự thay đổi quyền đã ký. Một thay đổi bên phải không dấu sẽ chuyển các bit sang bên phải, làm cho bit ít quan trọng nhất bị mất và bit quan trọng nhất được thay thế bằng 0. Với sự dịch chuyển đúng, các bit được dịch sang phải, gây ra ít nhất bit đáng kể bị mất và bit quan trọng nhất cần được bảo toàn. Một sự thay đổi quyền đã ký chia số cho một sức mạnh của hai (tương ứng với số lượng các địa điểm chuyển dịch), trong khi một ca không dấu là một hoạt động chuyển dịch logic.

Toán tử ">>" thực hiện thay đổi bên phải chưa được ký khi loại dữ liệu mà nó hoạt động chưa được ký và nó thực hiện thay đổi đã ký khi loại dữ liệu hoạt động được ký. Vì vậy, những gì bạn cần làm là đưa đối tượng đến một loại số nguyên không dấu trước khi thực hiện thao tác bit để có được kết quả mong muốn.

Answer 6

EDIT: Khi dưới đây được viết ra, các mã trong câu hỏi đã được viết như sau:

unsigned int a = -1; 
printf(("The number is %d ",(a>>31));//this prints as -1 

Nếu unsigned int là ít nhất 32 bit rộng, sau đó trình biên dịch của bạn không thực sự cho phép để sản xuất -1 là đầu ra của điều đó (với caveat nhỏ mà bạn nên đúc giá trị unsigned để int trước khi bạn vượt qua nó để printf).

Vì là một int không dấu, gán -1 cho nó phải cho nó giá trị của UINT_MAX (dưới dạng giá trị không âm nhỏ nhất tương đương với -1 modulo UINT_MAX + 1). Miễn là int chưa ký có ít nhất 32 bit trên nền tảng của bạn, kết quả của việc dịch chuyển số lượng chưa ký phải bằng 31 sẽ là UINT_MAX chia cho 2^31, mà phải vừa với int. (Nếu int unsigned là 31 bit hoặc ngắn hơn, nó có thể sản xuất bất cứ điều gì nó thích bởi vì kết quả của sự thay đổi là không xác định).