C++编译器如何在二进制代码中表示整数？

Question

我写了一个程序，使用C++中的位运算符来展示特定整数值的二进制表示。对于偶数它按照我的预期工作正常，但是对于奇数，它会在二进制表示的左边加上1。

#include <iostream>

using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;

int main()
{
    unsigned int a = 128;

    for (int i = sizeof(a) * 8; i >= 0; --i) {
        if (a & (1UL << i)) { // if i-th digit is 1
            cout << 1;        // Output 1
        }
        else {
            cout << 0;        // Otherwise output 0
        }
    }
    cout << endl;

    system("pause");

    return 0;
}

结果：

• 当 a = 128 时：000000000000000000000000010000000，
• 当 a = 127 时： 100000000000000000000000001111111。

- Влад Казимиров

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你的第一个移位将是32（假设是32位整数）。这太多了。 - Mat

Answer 1

1. 您可能更喜欢使用CHAR_BIT宏而不是原始的8 (#include <climits>)。
2. 请考虑您的起始值！假设unsigned int有32位，您的起始值为int i=4*8，因此1U << i将值移出范围。这是未定义行为，可能会导致任何结果，显然，您特定的编译器或硬件将shifts %32，因此您得到一个初始的value & 1，导致意外的前导1... 您是否注意到您实际上打印了33个数字，而不仅仅是32个？

- Aconcagua

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由于偶数的最低有效位为0，因此请注意，在第一个循环运行中，由于溢出，您应该检查它而不是最高有效位。 - Aconcagua

很抱歉，现在我明白了。我只是忘记了编号位从0开始。因此，要检查最左边的位，我必须将i设置为sizeof（a）*CHAR_BIT-1，以便将1UL左移31个位置。现在它运行得非常好！谢谢 - Влад Казимиров

Answer 2

问题就在这里：

for (int i = sizeof(a) * 8; i >= 0; --i) {

应该是这样的：

for (int i = sizeof(a) * 8; i-- ; ) {

http://coliru.stacked-crooked.com/a/8cb2b745063883fa

- Richard Hodges

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一方面，我喜欢它的整洁性，另一方面，我不喜欢循环体与条件检查使用不同的值... 不过，还是很整洁和有见地的。 - StoryTeller - Unslander Monica

优雅的解决方案，我喜欢它，当我理解它时，但它并不是那么清晰。 - Влад Казимиров

@StoryTeller 现在你提到了，我看到了将计数和位索引的问题混合在一起的哲学问题。我从30多年前的K&R书中学习了C语言，在那之前是汇编语言。我想老习惯难改。 :) - Richard Hodges