链条抽出和插入，支架

Chaining Extraction and Insertion, bracketing

本文关键字：插入 支架      更新时间：2023-10-16

我试图尝试这些iostream奇怪的行为。

int value = 2;
cout << (value << 2) << endl; //output is 8
cout << (value >> 2) << endl; //output is 0

那么这里发生了什么？

您在这里的困惑是可以理解的！问题在于两个C++运算符<<和>>的性质。在语言从C进化的早期，这些仅被用作所谓的"位移位"运算符，其中<<将把给定位数的整数值向左移位，>>将把位向右移位。因此，给定16位整数value的2，其二进制表示为：

0000000000000010

表达式value << 2将整数中的所有位向左移位2位；任何移位超过"顶部"(位#15)的位都将丢失，右侧创建的"间隙"将用零填充，给出：

0000000000001000

其是数字CCD_ 10的二进制表示。

表达式CCD_ 11将所有比特向右移位2位；任何移位到"底部"(位#0)之外的位都将丢失，右侧的间隙将用零填充。因此，在您的情况下，唯一的1位丢失(从末尾掉下来)，并且整个value最终为零。

现在，当流的C++概念出现时，需要运算符符号来输入和输出这些流(无论是字符串流还是文件，如代码中的cout)。选择运算符<<和>>是因为它们"看起来"像它们实际在做的事情(箭头状的运动指示器)。幸运的是，C++语言允许为特定类型的变量重新定义任何运算符(称为"运算符重载")，如果您查看<iostream>标准标头，您将在ostream类的定义/声明中看到类似的内容：

ostream& operator<< (int val);
//.. similar lines for types other than int

这种"运算符重载"在标准库的源代码中被编码为将val的格式化版本写入由给定ostream对象(如cout)表示的文件。

请随时要求进一步澄清和/或解释。

PS:作为一个练习/思想挑衅者：如果从你的两行代码中删除括号，会发生什么？

PPS:关于使用移位运算符乘以或除以2的幂：当可能发生符号变化时，这是懒惰的，并且具有潜在的危险性；尤其是负数！参见cppreference.com(粗体字)：

对于负a，a<lt；b是未定义。

对于无符号的a和有符号且非负的a，a>>b的值是a/2^b的整数部分。

对于负a，a>>b的值是实现定义的(在大多数实现中，这会执行算术右移，因此结果保持为负)。

简单回答：>>是右移的位运算符。

长话短说：计算机中的数字通常以二进制形式存储，当你没有10，只有2位数字时：0和1。在这样的数字系统中，0是0，1是1，但2是10，因为第一个数字溢出(1后面没有数字)，3是11，4是100等等。

许多编程语言提供了一些作用于数字二进制表示的操作。

其中有一些：

  • 位和&，后者将数字的每个位解释为一个单独的布尔：
00000110
&
00000101
=
00000100

在这里，您只看到结果集中的第三位设置为1，因为这是前两个数字中唯一设置为1的位。

  • 位或|，这是操作数的独立位的||运算：
00000110
&
00000101
=
00000111

在这里，对于前两个数字中的任何一个数字中为1的任何一位，都可以看到结果中的1位。

  • 右移>>，将数字的所有位向右"移动"若干位置：
00110100 >> 2
=
00001101
  • 左移<<，与前面相同，但向左移动位：
00000101 << 3
=
00101000

因此最初CCD_ 30和CCD_。但在C++中，您有另一个称为运算符重载的特性，它允许您为特定类型重新定义某些运算符的行为。这方面的一些例子是operator +字符串，它允许您使用+来"添加"像这样的字符串：

string a = "Hello";
string b = "World";
string c = a + ", " + b;

字符串不是数字，但您仍然可以使用+来"添加"(或连接)它们，因为有人已经为+定义了这样的重载。

<<和>>也发生了同样的情况：它们只是被定义为在分别与cout和cin对象一起使用时被调用的重载移位运算符。

进一步研究的一些链接：

  • https://www.geeksforgeeks.org/bitwise-operators-in-c-cpp/
  • https://www.tutorialspoint.com/cplusplus/cpp_operators.htm
  • https://www.geeksforgeeks.org/operator-overloading-c/
  • https://www.tutorialspoint.com/cplusplus/cpp_overloading.htm

在流的情况下，它们是插入和提取运算符。否则，它们被称为左移和右移运算符。从链接中了解这些但暂时让我解释一下你的产出。

(<<)(左移)取两个数字，左移第一个操作数的位，第二个操作数决定要移位的位数。或者换句话说，用整数"y"左移整数"x"相当于x乘以2^y(2的幂为y)。

例如-

a = 5//(00000101)
a<<1
result is 10(00001010)>// here bit shifted by one position.

(>>)(右移)取两个数字，对第一个操作数的位进行右移，第二个操作数决定要移位的位数。类似地，右移(x>>y)相当于x除以2^y。

a = 5;//(00000101)
The result is 00000010 which is 2
printf("b>>1 = %dn", b>>1);
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