按位运算 - 无符号右移零填充（>>>）的用途？

Question

一般来说，位移运算（>> , <<）允许我们通过左移或右移操作实现除以或乘以2的幂次方。

例如：

      9 (base 10): 00000000000000000000000000001001 (base 2)
                   --------------------------------
 9 >> 2 (base 10): 00000000000000000000000000000010 (base 2) = 2 (base 10)

对于负数：

同样地，-9 >> 2 的结果为 -3，因为符号被保留：

     -9 (base 10): 11111111111111111111111111110111 (base 2)
                   --------------------------------
-9 >> 2 (base 10): 11111111111111111111111111111101 (base 2) = -3 (base 10)

然而，观察 >>> 的行为，在正数时它的表现相同，但在负数时的行为不同：

MDN

从左侧开始，零 位被移入。

我找不到任何理由或用途来自左侧进行 0 移位（这将使整个数字为正数）：

       -9 (base 10): 11111111111111111111111111110111 (base 2)
                     --------------------------------
 -9 >>> 2 (base 10): 00111111111111111111111111111101 (base 2) = 1073741821 (base 10)

问题：

在什么情况下我应该使用>>>？我不明白为什么我会想要从左侧填充零并弄乱我的负数。

回答：

>>>是Python中的逻辑右移运算符。它将二进制数向右移动，并用0填充左侧，而不是使用符号位扩展（即保持最高位不变）。这意味着如果您需要将正数除以2的幂次方，则可以使用逻辑右移。但是，如果您需要处理负数，则应使用算术右移（使用符号位扩展）。

- Royi Namir

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阅读逻辑右移，>>>运算符。 >>保留符号，但>>>不会。 - Grijesh Chauhan

@GrijeshChauhan 这真的很有帮助，但它只解释了它的工作原理，而我已经知道了。但在什么情况下应该使用它？我没有看到任何移位这些位向右移动并添加左填充零的数学运算。我的意思是，如果我让你使用位运算符除以一个数字，你会选择 >>，但是你什么时候会选择 >>> 呢？ - Royi Namir

好的，我再次阅读了您的问题。我在某个地方读到无符号移位在图形编程中经常使用。我不知道具体是怎么用的。所以 +。 - Grijesh Chauhan

阅读：阅读使用>>>有时我们在编程中使用，例如我在我的回答中使用了它。 - Grijesh Chauhan

@RoyiNamir 这取决于你如何读取（解释）11111111111111111111111111110111。我可能想要将其作为无符号整数 0xfffffff7 使用，并进行右移以除以它。 - L.B

Answer 1

一个简单而常见的用例是将变量转换为32位无符号整数(UInt32)。当您执行变量 >>> 0时，如果该变量已经是UInt32，则保持不变，否则为0。例如：

使用示例：

function convert( arrayLikeVariable){
   // we dont know for sure if length is UInt32
   // e.g. arrayLikeVariable.length = "zavarakatranemia"
   // so we do >>> 0
   var len = arrayLikeVariable >>> 0 
   // Now len is UInt32 for sure. 
   [..]
   // code using the len
}

如果您需要一个完整的示例，请查看此处的Polyfill：

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Array/indexOf

。

if (!Array.prototype.indexOf)  Array.prototype.indexOf = (function(Object, max, min){
  "use strict";
  return function indexOf(member, fromIndex) {
    if(this===null||this===undefined)throw TypeError("Array.prototype.indexOf called on null or undefined");

    var that = Object(this), Len = that.length >>> 0, i = min(fromIndex | 0, Len);
    if (i < 0) i = max(0, Len+i); else if (i >= Len) return -1;

    if(member===void 0){ for(; i !== Len; ++i) if(that[i]===void 0 && i in that) return i; // undefined
    }else if(member !== member){   for(; i !== Len; ++i) if(that[i] !== that[i]) return i; // NaN
    }else                           for(; i !== Len; ++i) if(that[i] === member) return i; // all else

    return -1; // if the value was not found, then return -1
  };
})(Object, Math.max, Math.min);

- Thomas Karachristos

Answer 2

假设你正在编写一个模拟硬件的程序，具体来说是一个移位寄存器。

为了简化问题，我将使用8位而不是你问题中的32位。

每次我们想要输入高位到这个移位寄存器时，我们可以加上128，因为它会使最左边的位变为1。

// Assume n is initialised to 0, so n = 00000000 in binary
n += 128;                    // now n = 10000000 in binary

如果每次想模拟一个时钟周期都使用 >>> 进行移位，那么在 8 个“时钟周期”后，我们将在最右边的位上得到 1。如果我们读取该最右边的位，那么我们将得到输入到最左边位 8 个周期之前的延迟版本。

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这只是一个例子，其中比特不被解释为数字，我相信还有很多类似的用途。我认为你会在其他地方找到更多用途，尤其是在旨在模拟硬件电路/构建块的软件中。

- DevGoldm