位操作

Question

我正在实现一个 JPEG 解码器，在一个步骤中我需要根据给定的位数 (positive if 1th bit = 1) 确定值的符号。当第 1 位为 0 时，我必须从该值中获取二进制补码，并将结果加 1。

我有以下功能来完成这项工作：

#include <stdio.h>      /* printf */
#include <string.h>     /* strcat */
#include <stdlib.h>     /* strtol */

typedef int bool;
#define true 1
#define false 0

int DetermineSign(int val, int nBits)
{
    bool negative = val < (1<<(nBits-1));

    if (negative)
    {
        // (-1 << (s)), makes the last bit a 1, so we have 1000,0000 for example for 8 bits

        val = val + (-1 << (nBits)) + 1;
    }

    // Else its unsigned, just return
    return val;
}

谁能解释一下这个表达式 (-1 << (nBits)) 是做什么的，它是如何工作的？我知道作者有一条评论来解释它，但我也用下面的函数测试了它，它 returns 另一个结果。

const char *byte_to_binary(int x)
{
    static char b[9];
    b[0] = '[=11=]';

    int z;
    for (z = 128; z > 0; z >>= 1)
    {
        strcat(b, ((x & z) == z) ? "1" : "0");
    }

    return b;
}

int main(void)
{
    char testValue = 0;

    testValue = (-1 <<(testValue));

    printf("%s\n", byte_to_binary(testValue)); // output 1111 1111 doesn't it has to be 1000 000?

    return 0;
}

谢谢！

Answer 1

(-1 << (nBits)) 所做的是将左操作数值 (-1) 向左移动右操作数 (nBits) 指定的位数。在十进制表示中，表达式 x<<y 等于 x 乘以 2 y 次，例如：

x=2,y=3 ,x<<y x 等于 16.

Answer 2

它用零替换最右边（最不重要）的：

-1 << 0 == 0xFFFFFFFF
-1 << 1 == 0xFFFFFFFE
-1 << 2 == 0xFFFFFFFC
-1 << 3 == 0xFFFFFFF8
-1 << 4 == 0xFFFFFFF0
...

位操作

Bit- manipulation

c

jpeg

bit-manipulation