以 long long 数字打印位 (C++)

Question

我想打印一个 long long 数字的所有位。当我在 main() 中执行时，一切都很好，但是在 printBits() 函数（代码相同）中，第 32 位有一个额外的 1。

代码：

#include <iostream>

void printBits(long long number)
{
    std::cout<<number<<" -> ";
    for (char i=63; i>=0; --i)
    {
        std::cout<<(bool)(number&(1<<i));
    }
    std::cout<<std::endl;
}

int main()
{
    long long number=1;

    std::cout<<number<<" -> ";
    for (char i=63; i>=0; --i)
    {
        std::cout<<(bool)(number&(1<<i));
    }
    std::cout<<std::endl;

    printBits(number);

    return 0;
}

结果是：

1 -> 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001
1 -> 0000000000000000000000000000000100000000000000000000000000000001

Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.012 s
Press any key to continue.

Answer 1

文字1默认为整数。投到long long解决问题。

std::cout<<(bool)(number&(((long long)1)<<i));

Answer 2

由于 Cpp plus 1 的答案显示您需要将（默认 int）文字 1 修改为 long long 文字 1LL 或 1ll。

但是，您最好使用 std::bitset 而不是您的函数：

#include <bitset>
long long number = 1;  // int number = 1;  also works
std::bitset<64> bits(number);
std::cout << number << " -> " << bits << std::endl;

产量：

1 -> 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001

您获得此输出的原因是因为对于特定的 hardware/compiler 您正在使用：

a << x 操作按以下方式工作：a << (x mod (8 * sizeof(a))。因此对于 1 你得到 1 << (x mod 32)。这意味着在第 32 次循环迭代时：

std::cout << (bool)(number & (1 << 32));
// becomes
std::cout << (bool)(number & (1 << 0));
// printing '1'

Answer 3

不同结果的原因是编译器（这里是 clang 6.0）可以在主函数和 printBits.

中生成不同的代码

在main中已知number始终为1，永不改变。也是"obvious"，这只能在输出中产生一个1。所以优化器将循环重写为：

for (char i=64; i > 0; --i)
{
    std::cout<< (i == 1 ? 1 : 0);
}

妈妈，没有轮班！

程序集看起来像这样

012B13CC  mov         bl,40h    ; i = 40h = 64  
012B13CE  xchg        ax,ax     ; nop to align the loop
main+30h: 
012B13D0  xor         eax,eax  
012B13D2  cmp         bl,1      ; i == 1?
012B13D5  mov         ecx,esi  
012B13D7  sete        al  
012B13DA  push        eax  
012B13DB  call        edi       ; edi -> operator<<
012B13DD  dec         bl  
012B13DF  jg          main+30h (012B13D0h)

在 printBits 中，它无法以这种方式进行优化，因为该函数可能会从其他地方调用。所以它在那里执行移位（结果错误）。

以 long long 数字打印位 (C++)

Printing bits in long long number (C++)

c++

bits

long-long