C++左移和右移运算符的用法（附带实例）

C++ 中，移位运算符有两个，分别是左移运算符“<<”和右移运算符“>>”，它们都是双目运算符。

移位运算的对象只能是整型或字符型数据。例如，a<<2 表示将变量 a 的二进制位左移 2 位，b>>1 表示将变量 b 的二进制位右移 1 位。

下面以短整型数据（内存中占 2 个字节，16 位）为例，介绍左移运算和右移运算的基础知识。

C++左移运算

左移运算，指将一个二进制数向左移动指定位数，左边（高位端）溢出的位被丢弃，右边（低位端）的空位用 0 补充。

当数值不存在溢出风险时，左移运算的效果相当于原数值乘以 2 的幂，如下图所示。


当需要移位的数值较大时，会发生数据溢出并被舍去。例如，操作数 41883 的二进制是 1010 0011 1001 1011，左移一位后会变成 18230，左移两位后会变成 36460，如下图所示。

C++右移运算

右移运算，指将一个二进制数向右移动指定的位数，右边（低位端）溢出的位被丢弃，左边（高位端）的空位用 0 填充，或者用被移位操作数的符号位填充。运算结果和编译器有关，在使用补码的机器中，正数的符号位为 0，负数的符号位为 1。

当数值不存在溢出风险时，右移位运算的效果相当于原数值除以 2 的幂，如下图所示。


同样，右移位运算有时也会发生数据溢出。例如，操作数 41883 的二进制是 1010 0011 1001 1011，右移一位变成 20941，右移两位变成 10470，运行过程如下图所示。

C++左移和右移应用实例

【实例 1】将 0x40 左移运算。本实例中，定义一个变量并赋值 0x40（对应十进制数 64），将这个值进行左移一位运算，具体代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    int a = 0x40,b;
    b = a << 1;
    cout << b << endl;
    return 0;
}

程序运行结果如下：

128

由于位运算的速度很快，在程序中遇到表达式乘以或除以 2 的幂的情况，一般采用位运算来代替。

【实例 2】输出十六进制的高位和低位。本实例中，定义一个长整型变量并赋值，利用位与运算和移位运算，计算这个十六进制的高 4 位和低 4 位，具体代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    long nWord = 0x12345678;
    int nBits;
    nBits = nWord & 0xFFFF;  // 与0xFFFF位与，得到低4位
    printf("low bits are 0x%x\n", nBits);
    nBits = (nWord & 0xFFFF0000) >> 16;  // 与0xFFFF0000位与，得到高4位
    printf("high bits are 0x%x\n", nBits);
    return 0;
}

程序运行结果为：

low bits are 0x5678
high bits are 0x1234