无符号8位整数的左移操作

Question

我试图理解C/C++中的位移运算符，但它们让我感到很困难。

我有一个无符号8位整数初始化为一个值，例如1。

uint8_t x = 1;

据我所知，它在内存中表示为|0|0|0|0|0||0||0||1|。现在，当我尝试将变量x左移16位时，希望得到输出0。但令我惊讶的是，我得到了65536的输出。我肯定错过了一些东西，但我无法理解。

这是我的代码:

#include <iostream>

int main() {
    uint8_t x = 1;
    std::cout<<(x<<16)<<"\n";
    return 0;
}

这是一个天真的问题，但它一直困扰着我。

- Pankaj Mishra

Answer 1

在这个表达式中。

x<<16

对于两个操作数，都会应用整型提升。因此，表达式的结果是 int 类型的对象。

尝试运行以下演示程序：

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <type_traits>
#include <cstdint>


int main() 
{
    uint8_t x = 1;

    std::cout << std::boolalpha << std::is_same<int, decltype( x<<16 )>::value << '\b';

    return 0;
}

它的输出是

true

来自C++标准（8.8位移运算符）

1. ……操作数应为整数或未作用域的枚举类型，并执行整数提升。结果的类型是促进左操作数的类型。

- Vlad from Moscow

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请纠正我如果我错了，操作数16是32位整数（假设整数为32位），所以当它与x（或8位）应用时，它会将其提升为32位，并且最终结果的类型为int（32位）。我是对的吗？ - Pankaj Mishra

@PankajMishra 请查看我的更新帖子。 - Vlad from Moscow

非常清晰，谢谢。已点赞。 - Pankaj Mishra

奇怪的是，如果你有这样的代码：unsigned char value = 255; unsigned char shiftAmount = 24; printf("%d ", (value << shiftAmount) ); 你会得到-16777216作为输出（而不是0）。 - bobobobo

@bobobobo 移位表达式的操作数被提升为 int 类型。因此，符号位被设置。 - Vlad from Moscow