c#移位元運算符（"<<"及">>"）詳細說明

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　　以前感覺移位元運算符自己挺明白的，也許是學的時間長了，後來一看，忘得差不多了。現在參考一些網上的學習資料，將位移運算子整理一下，作為知識點總結，也算個積累。在講移位元運算符之前，先簡單補充一下原碼與補碼的知識。

一.原碼與補碼

　　在電腦系統中，數值一律用補碼來儲存（表示）。主要原因：使用補碼，可以將符號位和其他位統一處理；同時減法也可按加法來處理。另外，兩個補碼錶示的數相加時，如果最高位（符號位）有進位，則進位被捨棄。

　　1.原碼轉補碼分兩種情況

　　　　（1）正數的補碼：與原碼相同（已知原碼求補碼）

　　　　　　　　例如：+9的原碼是0000 1001。補碼也是0000 1001。

　　　　（2）負數的補碼：符號位為1，其餘位為該數絕對值的原碼按位取反，然後整個數加1。

　　　　　　　　例如：-7原碼為1000 0111（高位為符號位，1表示負數，0表示正數），補碼為1111 1001.

　　2.補碼轉原碼也分兩種情況（已知補碼求原碼）

　　　　（1）正數的原碼：與補碼相同

　　　　　　　　例如：+9的補碼是0000 1001。原碼也是0000 1001。

　　　　（2）負數的原碼：符號位為1，其餘位為該該補碼按位取反，然後整個數加1。

　　　　　　　　例如：-7的補碼是1111 1001，原碼是1000 0111。

二.移位元運算符

　　“<<”和“>>”運算子用於執行移位元運算，分別稱為左移位元運算符和右移位元運算符。對於X<<N和X>>N形式的運算，含義是將X向左或向右移動N位，得到的結果的類型與X相同。此處，X的類型只能是int，uint、long或ulong，N的類型只能是int，N的類型只能是int，或者顯示轉換為這些類型之一，否則變異程式時會出現錯誤。

　　1.左移位元運算符

　　　　使用左移位（<<）運算子可以將數向左移位。其作用是所有的位都向左移動指定的次數，高次位就會丟失，低位以0來填充。

　　　　注意：如果第一個運算元是int或uint（32位元），則移位元有第二個運算元的低5位給出（原因是：低5位可表示的數的範圍是0~24+23+22+21+20,即0~31,足夠一個       32位元移位使用），如果第一個運算元是long或ulong（64位元），則移位元由第二個運算元的低6位給出（原因同上）。在左移時，第一個運算元的高序位被放棄，低序空位       用0填充。移位操作從不導致溢出。

　　　　（1）正數左移位（以85為例，可以視作int 、long、uint、ulong之一，此處視為uint類型，32位）

                      85的二進位表示：　　　　　　0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0101

　　　　　　　　85左移（<<）3位：             0000 0000 0000 0000 0000 0010 1010 1000

　　　　　　　　移位後的結果十進位表示：      680

 　　　　（2）負數左移位（以-85為例，可以視作int 、long之一，此處視為int，32位）

　　　　　　　　-85的二進位補碼錶示：　　　　　　1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010 1011

　　　　　　　　-85左移（<<）3位：　　　　　　  1111 1111 1111 1111 1111 1101 0101 1000

　　　　　　　　移位後結果的原碼錶示：　　　　　  1000 0000 0000 0000 0000 0010 1010 1000

　　　　　　　　移位後的結果十進位表示：　　　　　-680

　　2.右移位元運算符

　　　　右移位元運算符（>>）是把數向右移位，其作用是所有的位都向右移動指定的次數。

　　　　注意：如果第一個運算元是int或uint（32位元），則移位元有第二個運算元的低5位給出（原因是：低5位可表示的數的範圍是0~24+23+22+21+20,即0~31,足夠一個       32位元移位使用），如果第一個運算元是long或ulong（64位元），則移位元由第二個運算元的低6位給出（原因同上）。如果第一個運算元為int或long，則右移位是算數移       位（高序空位設定為符號位）。如果第一個運算元是uint或ulong類型，則右移位是邏輯移位（高位填充0）。

 　　　（1）正數右移位（以85為例，可以視作int 、long、uint、ulong之一，按哪個規則都行）

　　　　　　　　85的二進位表示：　　　　　　0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0101

　　　　　　　　85右移（>>）3位：             0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010

　　　　　　　　移位後的結果十進位表示：      10

　　　　(2)負數右移位（以-85為例，可以視作int 、long之一，此處視為int，32位）

　　　　　　　　-85的二進位補碼錶示：　　　　　　1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010 1011

　　　　　　　　-85左移（>>）3位：　　　　　　  1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101

　　　　　　　　移位後結果的原碼錶示：　　　　　  1000 0000 0000 0000 0000 0010 0000 1011

　　　　　　　　移位後的結果十進位表示：　　　　　-11

 

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