Warum gibt (1 >> 32) in C 1 zurück: Ein tiefer Einblick in das Verhalten von Rechtsschaltoperatoren und undefiniertes Verhalten?

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Neugier rund um den Rechtsschaltoperator (1 >> 32)

Bei Verwendung des Rechtsschaltoperators (>>) in Bei C-Code wird häufig davon ausgegangen, dass eine Verschiebung um einen Wert, der größer oder gleich der Breite des Operanden ist, zu Null führt. Wie im bereitgestellten Codeausschnitt gezeigt, kann diese Annahme jedoch zu unerwartetem Verhalten führen.

Die Funktion foo(a, b) verschiebt die Ganzzahl a um b Bits. Wenn sie mit den Argumenten (1, 32) aufgerufen wird, gibt sie überraschenderweise 1 statt der erwarteten 0 zurück. Dieses Verhalten ist darauf zurückzuführen, dass der Compiler den konstanten Ausdruck 1 >> 32 zur Kompilierungszeit, wo es aufgrund des im C-Standard beschriebenen undefinierten Verhaltens als 0 ausgewertet wird.

Im Gegensatz dazu arbeitet die Funktion bar(a, b) mit einer 64-Bit-Ganzzahl ohne Vorzeichen und gibt korrekt zurück 0 beim Verschieben um 32 Bit. Dies liegt daran, dass 64 größer als 32 ist, was garantiert, dass die Verschiebung 0 ergibt. Allerdings kann das Verschieben um 64 Bit auch bei Balken immer noch 1 zurückgeben.

Um dieses Verhalten weiter zu erläutern, Die Hardware-Implementierung der Schiebeoperation maskiert die Schiebezahl auf 5 oder 6 Bit (abhängig von der Architektur) und schneidet effektiv jede Schiebezahl ab, die größer oder gleich 32 oder 63 ist. Daher sorgt die logische Rechtsverschiebung (LSR) auf bestimmten Architekturen dafür dass Verschiebungen um ≥32 immer Null ergeben.

Dies unterstreicht die nicht tragbare Natur der Verschiebung einer 32-Bit-Ganzzahl um ≥32, da das Ergebnis je nach zugrunde liegender Hardware-Implementierung variieren kann.

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