Bits representación de números negativos

Question

Esta es una duda con respecto a la representación de bits de enteros con signo. Por ejemplo, cuando quiere representar -1, es equivalente al complemento de 2 de (+1). Entonces -1 se representa como 0xFFFFFFF. Ahora cuando cambio mi número por 31 e imprimo el resultado, vuelve como -1.

signed int a = -1; 
printf(("The number is %d ",(a>>31));//this prints as -1 

Entonces, ¿alguien puede explicarme cómo se representan los bits para los números negativos?

Gracias.

Answer 1

Cuando el bit superior es cero, el número es positivo. Cuando es 1, el número es negativo.

Los números negativos desplazados a la derecha siguen desplazando un "1" como el bit más alto para mantener el número negativo. Es por eso que estás obteniendo esa respuesta.

Para obtener más información sobre el complemento de dos, vea this Stackoverflow question.

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@Stobor señala que algunas implementaciones C podría cambiar 0 en el bit alto en lugar de 1. [verificado en Wikipedia.] En Java es fiable un desplazamiento aritmético.

Pero la salida dada por el que pregunta muestra que su compilador está haciendo un cambio aritmético.

Answer 2

Echa un vistazo a two's complement descripción. Debería ayudar.

Answer 3

Esta es una operación de desplazamiento aritmético que conserva el bit de signo y cambia la parte de mantisa de un número firmado.

aplausos

Answer 4

El estándar C deja indefinido si el desplazamiento a la derecha de un negativo (necesariamente Firmado) número entero turnos ceros (desplazamiento lógico a la derecha) o firmar bits (desplazamiento aritmético a la derecha) en el bit más significativo. Depende de la implementación elegir.

En consecuencia, el código portátil asegura que no realiza cambios a la derecha en números negativos. O bien convierte el valor en el valor sin signo correspondiente antes del cambio (que garantiza usar un desplazamiento lógico a la derecha, poniendo ceros en los bits vacíos), o asegura que el valor sea positivo, o que tolera la variación en la salida.

Answer 5

Básicamente hay dos tipos de cambio a la derecha. Un desplazamiento a la derecha sin signo y un cambio a la derecha firmado. Un desplazamiento a la derecha sin signo desplazará los bits hacia la derecha, causando la pérdida del bit menos significativo, y el bit más significativo que se reemplazará con un 0. Con un desplazamiento a la derecha, los bits se desplazan hacia la derecha, causando la menor se perderá un bit significativo, y el bit más significativo a preservar. Un desplazamiento a la derecha firmado divide el número por una potencia de dos (que corresponde al número de lugares desplazados), mientras que un desplazamiento sin signo es una operación de cambio lógica.

El operador ">>" realiza un desplazamiento a la derecha sin signo cuando el tipo de datos en el que opera no está firmado, y realiza un cambio a la derecha firmado cuando el tipo de datos en el que opera está firmado. Entonces, lo que necesita hacer es convertir el objeto a un tipo entero sin signo antes de realizar la manipulación de bits para obtener el resultado deseado.

Answer 6

EDIT: Cuando el siguiente fue escrito, el código en la pregunta fue escrito como:

unsigned int a = -1; 
printf(("The number is %d ",(a>>31));//this prints as -1 

Si unsigned int es de al menos 32 bits de ancho, entonces el compilador no es realmente permitió producir -1 como el resultado de eso (con la pequeña advertencia de que debe estar emitiendo el valor sin signo a int antes de pasarlo a printf).

Como a es un int sin signo, asignándole -1 debe darle el valor de UINT_MAX (como el valor no negativo más pequeño congruente con -1 módulo UINT_MAX + 1). Siempre que unsigned int tenga al menos 32 bits en su plataforma, el resultado de desplazar esa cantidad sin signo directamente a 31 será UINT_MAX dividido por 2^31, que debe ajustarse dentro de int. (Si unsigned int tiene 31 bits o menos, puede producir lo que quiera porque el resultado del cambio no está especificado).