移位運算詳解

一、左移運算

左移運算符是”<<",表示把一個數的二進制碼全部左移若干位,由高位填充0。

int a = 3;  // a的二進制碼為00000011
int b = a << 2;  // b的二進制碼為00001100,即12

左移實現了將一個數乘以2的n次方,可以快速地進行二進制數的運算。

二、右移運算

右移運算符是”>>”,表示把一個數的二進制碼全部右移若干位,低位填充0或1。

int a = 12;  // a的二進制碼為00001100
int b = a >> 2;  // b的二進制碼為00000011,即3

對於正數,右移實現了將一個數除以2的n次方,相當於向下取整;對於負數,則是向上取整。

三、無符號右移運算

無符號右移運算符是”>>>”,表示將一個數的二進制碼全部右移若干位,高位填充0。

int a = -12;  // a的二進制碼為11110011
int b = a >>> 2;  // b的二進制碼為00111100,即60

無符號右移只能用於無符號數,對於有符號數則和右移一樣,符號位也會參與運算。

四、應用舉例

移位運算廣泛應用於各種算法中,下面以一段加密解密代碼為例。

unsigned int key = 12345;

// 加密函數
unsigned int encrypt(unsigned int data) {
    return (data <> 2;
}

int main() {
    unsigned int data = 12345678;
    unsigned int encrypted_data = encrypt(data);
    unsigned int decrypted_data = decrypt(encrypted_data);
    printf("原始數據:%u\n加密後:%u\n解密後:%u\n", data, encrypted_data, decrypted_data);
    return 0;
}

在這段代碼中,使用左移運算將原始數據乘以2的2次方,再與密鑰進行異或操作得到加密後的數據;使用右移運算將加密後的數據右移2位,再與密鑰進行異或操作得到解密後的數據,最終能夠還原原始數據。

五、總結

移位運算是一種高效的二進制位運算,能夠快速處理二進制數的乘除運算、加密解密等問題。合理使用移位運算可以使代碼更加高效,提升算法效率。

原創文章,作者:JQMCC,如若轉載,請註明出處:https://www.506064.com/zh-hant/n/351633.html

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