按负量执行按位移位是否有效?例如,如果我有以下代码:
#include <stdint.h>
uint32_t reverse_bits (uint32_t n)
{
uint32_t result = 0;
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
uint32_t bit = n & (1 << i);
bit <<= 31 - i * 2;
result |= bit;
}
return result;
}
这是我可以在所有架构上工作的东西吗(具体来说,表达式的结果x << shift_amt
shift_amount < 0
为真,等同于x >> -shift_amt
(?
注意:这不是关于对负数(即-1 << 1
(执行按位移位的行为的问题。
以下是完整的测试程序:
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
uint32_t reverse_bits (uint32_t n)
{
uint32_t result = 0;
for (int i = 0; i < 32; i++)
{
uint32_t bit = n & (1 << i);
bit <<= 31 - i * 2;
result |= bit;
}
return result;
}
void print_bits (uint32_t n)
{
for (int i = 0; i < 32; i++)
putchar(n & (1 << i) ? '1' : '0');
putchar('n');
}
int main ()
{
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
uint32_t x = rand();
x |= rand() << 16;
print_bits(x);
print_bits(reverse_bits(x));
putchar('n');
}
}
C 标准在 § 6.5.7 第 3 段中声明负数移位是明确未定义的行为:
如果右操作数的值为负数或大于或等于提升的左操作数的宽度,则行为未定义。
强调我的。
如前所述,根据 C 标准第 6.5.7p3 节,按负值移动会调用未定义的行为。
与其试图猜测何时可以摆脱负变化,不如更改代码,这样你就不需要了。
遮盖掉所需的位后,将其移回位置 0,然后将其移动到所需位置。 此外,请确保将常量1
更改为 1ul
,以便最终不会将有符号值移动到符号位或超过int
的宽度。 另请注意,使用 sizeof
以避免硬编码幻数,例如 32。
unsigned long reverse_bits (unsigned long n)
{
unsigned long result = 0;
for (int i = 0; i < sizeof(unsigned long) * CHAR_BIT; i++)
{
unsigned long bit = ((n & (1ul << i)) >> i);
unsigned long shift = (sizeof(unsigned long) * CHAR_BIT) - i - 1;
result |= bit << shift;
}
return result;
}