在C语言中，移位运算符（<<，>>）是算术运算符还是逻辑运算符？

根据K＆R第二版，结果的实现取决于符号值的右移。

维基百科说，C / C ++通常会对有符号值进行算术转换。

基本上，您需要测试或不依赖编译器。我对当前MS C ++编译器的VS2008帮助说，他们的编译器进行了算术转换。

向左移动时，算术移位和逻辑移位之间没有区别。向右移位时，移位的类型取决于要移位的值的类型。

（作为不熟悉该差异的读者的背景知识，“逻辑”右移1位会将所有位向右移，并用0填充最左边的位。“算术”移位将原始值保留在最左位。在处理负数时，差异变得很重要。）

移位无符号值时，C中的>>运算符是逻辑移位。移位有符号值时，>>运算符是算术移位。

例如，假设使用32位计算机：

signed int x1 = 5;
assert((x1 >> 1) == 2);
signed int x2 = -5;
assert((x2 >> 1) == -3);
unsigned int x3 = (unsigned int)-5;
assert((x3 >> 1) == 0x7FFFFFFD);

TL; DR

考虑i和n分别作为移位运算符的左操作数和右操作数；i整数提升后的类型为T。假设n处于[0, sizeof(i) * CHAR_BIT)-否则未定义-我们有以下几种情况：

| Direction  |   Type   | Value (i) | Result                   |
| ---------- | -------- | --------- | ------------------------ |
| Right (>>) | unsigned |    ≥ 0    | −∞ ← (i ÷ 2ⁿ)            |
| Right      | signed   |    ≥ 0    | −∞ ← (i ÷ 2ⁿ)            |
| Right      | signed   |    < 0    | Implementation-defined†  |
| Left  (<<) | unsigned |    ≥ 0    | (i * 2ⁿ) % (T_MAX + 1)   |
| Left       | signed   |    ≥ 0    | (i * 2ⁿ) ‡               |
| Left       | signed   |    < 0    | Undefined                |

^{†大多数编译器将其实现为算术移位
•如果value溢出结果类型T，则为undefined；我的晋升类型}

换档

首先是从数学的角度来看逻辑和算术转换之间的差异，而不必担心数据类型的大小。逻辑移位始终仅对左移位用零填充被丢弃的比特，而算术移位仅对左移位用零填充它，但对于右移位它复制MSB从而保留操作数的符号（假定负值用二进制补码编码）。

换句话说，逻辑移位将移位后的操作数仅视为比特流，并对其进行移动，而不必担心结果值的符号。算术移位将其视为一个（有符号的）数字，并在进行移位时保留该符号。

X左移n等于将X乘以2 ⁿ，因此等于逻辑左移。逻辑上的转换也将产生相同的结果，因为无论如何MSB最终都将失败，并且没有任何可保留的东西。

X的右算术移位n等于X除以2 为负才等于X除以2 ^n的整数！整数除法不过是数学除法，并且朝0（trunc）舍入。

对于以二进制补码表示的负数，右移n位具有将其数学除以2 ⁿ并舍入为-∞（floor）的效果。因此，对于非负值和负值，右移是不同的。

对于X≥0，X >> n = X / 2 ⁿ = trunc（X÷2 ⁿ）

对于X <0，X >> n = floor（X÷2 ⁿ）

其中÷，数学除法/是整数除法。让我们看一个例子：

37）₁₀ = 100101）₂

37÷2 = 18.5

37/2 = 18（向1取整18.5）= 10010）₂ [算术右移的结果]

-37）₁₀ = 11011011）₂（考虑二进制补码，8位表示）

-37÷2 = -18.5

-37 / 2 = -18（向0舍入18.5）= 11101110）₂ [不是算术右移的结果]

-37 >> 1 = -19（向-∞舍入18.5）= 11101101）₂ [算术右移的结果]

正如Guy Steele指出的，这种差异导致了不止一个编译器的错误。在这里，非负数（数学）可以映射为无符号和有符号的非负数（C）；两者的处理方法相同，并通过整数除法将它们右移。

因此，逻辑和算术在左移时是等效的，对于非负值在右移时是等效的；它们在负值的右移方面存在差异。

操作数和结果类型

标准C99§6.5.7：

每个操作数应具有整数类型。

对每个操作数执行整数提升。结果的类型是提升后的左操作数的类型。如果右操作数的值为负或大于或等于提升后的左操作数的宽度，则行为是不确定的。

short E1 = 1, E2 = 3;
int R = E1 << E2;

在以上代码段中，两个操作数都变为int（由于整数提升）；如果E2为负，E2 ≥ sizeof(int) * CHAR_BIT则操作不确定。这是因为移位多于可用位肯定会溢出。有R被宣布为short，该int移位操作的结果将被隐式转换为short; 缩小的转换，如果该值无法在目标类型中表示，则可能导致实现定义的行为。

左移

E1 << E2的结果是E1左移E2位位置；空位用零填充。如果E1具有无符号类型，则结果的值为E1×2 ^E2，比结果类型中可表示的最大值模减少1。如果E1具有带符号的类型和非负值，并且E1×2 ^E2在结果类型中可表示，则这是结果值；否则，行为是不确定的。

由于两者的左移相同，因此空出的位仅用零填充。然后，它指出，对于无符号和有符号类型，这都是算术转换。我将其解释为算术移位，因为逻辑移位不会影响位表示的值，它只是将其视为位流。但是该标准不是根据位来讨论的，而是根据E1与2 ^E2的乘积获得的值进行定义的。

需要注意的是，对于有符号类型，该值应为非负值，并且结果值在结果类型中应可表示。否则，该操作是不确定的。结果类型将是应用积分提升后的E1类型，而不是目的地（将保留结果的变量）类型。结果值隐式转换为目标类型。如果无法用该类型表示，则转换是实现定义的（C99§6.3.1.3/ 3）。

如果E1是带负值的带符号类型，则左移行为不确定。这是通往未定义行为的简单途径，该行为很容易被忽略。

右移

E1 >> E2的结果是E1右移E2位的位置。如果E1具有无符号类型，或者E1具有带符号类型且非负值，则结果的值是E1 / 2 ^E2商的整数部分。如果E1具有带符号的类型和负值，则结果值是实现定义的。

无符号和有符号非负值的右移非常简单；空位用零填充。对于带负号的负值，右移的结果由实现定义。也就是说，大多数实现（例如GCC和Visual C ++）都通过保留符号位来将右移作为算术移位来实现。

结论

不像Java，它有一个特殊的操作者>>>为除了通常的逻辑移位>>和<<，C和C与一些区域未定义和实现定义++只有算术移位。我之所以将它们视为算术运算，是因为标准的数学运算方式不是将移位的操作数视为位流；这也许就是为什么将这些区域保留为未定义/未实现定义的原因，而不仅仅是将所有情况都定义为逻辑转移的原因。

就获得的移位类型而言，重要的是要移位的值的类型。错误的经典来源是将文字转换为例如掩盖位。例如，如果您想删除无符号整数的最左位，则可以尝试使用此掩码：

~0 >> 1

不幸的是，这会给您带来麻烦，因为掩码将设置所有位，因为要移位的值（〜0）是带符号的，因此将执行算术移位。相反，您希望通过将值显式声明为unsigned来强制进行逻辑转换，即通过执行以下操作：

~0U >> 1;

以下是保证C中int的逻辑右移和算术右移的函数：

int logicalRightShift(int x, int n) {
    return (unsigned)x >> n;
}
int arithmeticRightShift(int x, int n) {
    if (x < 0 && n > 0)
        return x >> n | ~(~0U >> n);
    else
        return x >> n;
}

执行操作时-左移1乘以2-右移1乘以2

 x = 5
 x >> 1
 x = 2 ( x=5/2)

 x = 5
 x << 1
 x = 10 (x=5*2)

好吧，我在Wikipedia上查询了一下，他们说：

但是，C仅具有一个右移运算符>>。许多C编译器根据要移位的整数类型选择要执行的右移。通常，使用算术移位对有符号整数进行移位，而使用逻辑移位对无符号整数进行移位。

因此，听起来好像取决于您的编译器。同样在该文章中，请注意，算术和逻辑左移相同。我建议对边界情况（当然是高位集）使用一些带符号和无符号的数字进行简单测试，然后查看编译器上的结果。我还建议避免依赖于一个或另一个，因为看起来C没有标准，至少在合理且有可能避免这种依赖的情况下。

左移 <<

这很容易，每当您使用shift运算符时，它总是按位操作，因此我们不能将其与double和float操作一起使用。每当我们左移一位零时，它总是被加到最低有效位（LSB）。

但是在右移中，>>我们必须遵循另一条规则，该规则称为“符号位复制”。“符号位复制”的含义是，如果最高有效位（MSB）被置位，则在再次右移MSB后将被置位，如果被复位，则将被再次复位，这意味着如果先前的值为零，则在再次移位后，如果前一位为1，则该位为零，然后在移位后再次为1。此规则不适用于左移。

在右移上最重要的示例是，如果将任何负数移至右移，则在将值进行一些移位后最终达到零，然后在此之后将该值移位-1任意次数，则该值将保持不变。请检查。

海湾合作委员会通常会在无符号变量上使用逻辑移位，而在有符号变量上使用左移位。算术右移是真正重要的一个，因为它将对变量进行符号扩展。

海湾合作委员会 将在适用的情况下使用它，就像其他编译器可能会使用的那样。

海湾合作委员会

1. -ve->算术移位

2. 对于+ ve->逻辑移位

据许多 C 编译器：

1. << 是算术左移或按位左移。
2. >> 是算术右移或按位右移。