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為什麼左移負數在 C 中是未定義的行為，但在 C 中是定義的？

Mary-Kate Olsen

Dec 11, 2024 am 10:14 AM

Why is Left Shifting a Negative Number Undefined Behavior in C but Defined in C ?

負操作數上下文中的左移操作和未定義行為

在C 中，當左側操作數為負數時，左移操作會呼叫未定義的行為。根據 ISO C99，僅針對非負符號運算元明確定義了行為。這是由於表示空出的位元時可能存在歧義。

C 差異

與 C 不同，C 定義了負運算元的左移運算的行為。 C -03 指定結果是左操作數左移指定位數的位元模式，空出的位元以零填滿。此外，如果左操作數是無符號的，則結果是操作數乘以 2 的移位計數次方，並根據類型對某個常數取模進行減少。

未定義行為的原因在 C 中

C 中的未定義行為源於如何處理空出位的問題。在左移操作的情況下，空出的位元可以用 1 或 0 填充，但行為應該一致。例如，在表達式-1＜＜中， 2、空出的位元如果用 1 填充，則結果為 -4，但如果用 0 填充，則結果為 4026531840。

右移運算複雜度

另一方面，帶有負操作數的右移運算只是實現定義的，而不是未定義的。這是因為空出的位元被移出的位元填充。在二進制補碼表示中，符號位元被移出，它只是確定結果是正還是負。此實作可以靈活地決定是否用零或符號位填充空出的位，從而使行為由實現定義。

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