带符号数移位操作运算

1. 实验要求

用C/C++编程实现输入一个带符号十进制数，显示其原、反、补三种机器数左、

右移2位的结果

2. 相关知识点

机器字长全部假设为 8 位，只讨论整数，后不再特殊说明

0. 移位运算

对于带符号数的移位运算，符号位不变，只改变数值位，移位又分为左移和右移，左移一位相当于该数乘以 2，右移一位相当于该数除以 2

1. 原码移位

对于正数：左移或右移，符号位不变，数值位中，移出位丢弃，空出位补 "0" 对

于负数：左移或右移，符号位不变，数值位中，移出位丢弃，空出位补"0" 总结：甭管正负，补 "0" 就对了例子：X = [11010110]原左移 1 位的结果是 2X = [10101100]原(丢了符号位后面的 1，最后面补了个 0)，右移 1 位的结果是X = [10101011]原(丢了最后面的 0，符号位后面补了 0)

2. 反码移位

对于正数：左移或右移，符号位不变，数值位中，移出位丢弃，空出位补"0"（[X]反 = [X]原嘛，原码补"0"我反码也补"0"）对于负数：左移或右移，符号位不变，数值位中，移出位丢弃，空出位补"1"（既然原码负数都补"0"，造反的反码肯定都补"1"）总结：正补"0"负补"1" 例子：X = [11010110]反左移 1 位的结果是 2X = [10101101]反(丢了符号位后面的 1，最后面补了个 1)，右移 1 位的结果是X = [11101011]反(丢了最后面的 0，符号位后面补了 1)

3. 补码移位

正负数由符号位决定，如 X = -0，[X]补 = 00000000，我们也把它当正数（嗯数(字)奸(细)）对于正数：左移或右移，符号位不变，数值位中，移出位丢弃，空出位补"1"（[X]反 = [X]补嘛，原码补"0"我补码也补"0"）（还记得补码和原码的关系吗，当 X < 0，[X]补 = [X]原自低位向高位，尾数的第一个 1 及其右边的 0 保持不变，左

位的各位取反）对于负数：当左移时，符号位不变，数值位中，空出位在最右边，肯定算在最低位中，补"0"妥妥的，当右移时，符号位不变，空出位在（除符号位）最左边，因为已经除去 -0 这个数奸，所以中间至少会遇到一个 1，所以空出位补"1"。总结：正数补"0"，负数左移补"0"右移补"1" 例子：X = [11010110]补左移 1 位的结果是 2X = [10101100]反(丢了符号位后面的 1，最后面补了个 0)，右移 1 位

的结果是X = [11101011]反(丢了最后面的 0，符号位后面补了 1)

3. 实现思路

1. 准备

包括：

1.检查输入是否合法，即第一个输入为"+"或"-"，其后输入为数字

2.确定输入十进制的正负

3.将输入的 string 转换为 int 类型

2. 转二进制

由准备工作准备好的 int 类型的数字直接转换为二进制，不过要注意两点，一是当数字为 0 时，取不到值，这时我们自己手动添个 0 上去，二是当数字为负数时，结果就很迷...解决方法是用其他变量来取数字的绝对值

3. 实现原码移位

原码左移符号位不变，数值位前两位被挤掉，后两位补 0，即截取符号位和后 5 位，末尾补 0；右移符号位不变，数值位最后两位被挤掉，前两位补 0，即原码第一位

后补 0

4. 实现反码移位

同原码，不过要判断符号位，如果是负数，补 1

5. 实现补码移位

同原码，也要判断符号位，如果是右移，且是负数，补 1

4. 具体实现

#include

#include//abs

#include//malloc

#include// reverse

#include// string

#include// stringstream

#define PLUS 1// 正

#define MINUS -1// 负

#define MOVENUM 2// 移动位数为 2

#define WORD_LENGTH 8// 机器字长

#define MIN (-(1<<(WORD_LENGTH-1)))// 最小取值范围

#define MAX ((1<<(WORD_LENGTH-1))-1)// 最大取值范围

using namespace std;

typedef struct Integer *Number;