Operadores de deslocamento à esquerda e deslocamento à direita (>> e <<)
Os operadores shift bit a bit são o operador shift para a direita (>>), que move os bits da shift_expression para a direita, e o operador shift para a esquerda (<<), que move os bits da shift_expression para a esquerda. 1
shift-expression << additive-expression shift-expression >> additive-expression
Comentários
Importante
As descrições e exemplos a seguir são válidos no Windows para arquiteturas X86 e x64.A implementação de operadores shift para a esquerda e direita é significativamente diferente no Windows RT para dispositivos ARM.Para obter mais informações, consulte a seção sobre “operadores shift” na publicação do blog Hello ARM.
Deslocamentos para a esquerda
O operador shift para a esquerda faz com que os bits na shift-expression sejam deslocados para a esquerda pelo número de posições especificadas pela additive-expression. As posições de bits que foram liberadas pela operação de deslocamento são preenchidas com zeros. Um deslocamento para a esquerda é um deslocamento lógico (os bits que são deslocados da extremidade são descartados, incluindo o bit de sinal). Para obter mais informações sobre os tipos de operadores bit a bit, consulte o artigo Shift (deslocamento de bits).
O exemplo a seguir mostra operações de deslocamento para a esquerda usando números sem sinal. O exemplo a seguir mostra o que está acontecendo com os bit representando o valor como um conjunto de bits. Para obter mais informações, consulte Classe bitset.
#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;
int main() {
unsigned short short1 = 4;
bitset<16> bitset1{short1}; // the bitset representation of 4
cout << bitset1 << endl; // 0000000000000100
unsigned short short2 = short1 << 1; // 4 left-shifted by 1 = 8
bitset<16> bitset2{short2};
cout << bitset2 << endl; // 0000000000001000
unsigned short short3 = short1 << 2; // 4 left-shifted by 2 = 16
bitset<16> bitset3{short3};
cout << bitset3 << endl; // 0000000000010000
}
Se você deslocar um número com sinal para a esquerda de forma que o bit de sinal seja afetado, o resultado será indefinido. O exemplo a seguir mostra o que acontece no Visual C++ quando 1 bit é deslocado para a esquerda na posição de bit de sinal.
#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;
int main() {
short short1 = 16384;
bitset<16> bitset1{short2};
cout << bitset1 << endl; // 0100000000000000
short short3 = short1 << 1;
bitset<16> bitset3{short3}; // 16384 left-shifted by 1 = -32768
cout << bitset3 << endl; // 100000000000000
short short4 = short1 << 14;
bitset<16> bitset4{short4}; // 4 left-shifted by 14 = 0
cout << bitset4 << endl; // 000000000000000
}
Deslocamentos para a direita
O operador shift para a direita faz com que o padrão de bits na shift-expression seja deslocado para a direita pelo número de posições especificadas pela additive-expression. Para números sem sinal, as posições de bits que foram liberadas pela operação de deslocamento são preenchidas com zeros. Para números com sinal, o bit de sinal é usado para preencher as posições de bit vagas. Ou seja, se o número for positivo, 0 será usado, e se o número for negativo, 1 será usado.
Importante
O resultado do deslocamento de um número negativo para a direita dependerá da implementação.Embora o Visual C++ use o bit de sinal para preencher as posições de bits vagas, não há garantia de que outras implementações também façam isso.
Este exemplo mostra operações de deslocamento para a direita usando números sem sinal:
#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;
int main() {
unsigned short short11 = 1024;
bitset<16> bitset11{short11};
cout << bitset11 << endl; // 0000010000000000
unsigned short short12 = short11 >> 1; // 512
bitset<16> bitset12{short12};
cout << bitset12 << endl; // 0000010000000000
unsigned short short13 = short11 >> 10; // 1
bitset<16> bitset13{short13};
cout << bitset13 << endl; // 0000000000000001
nsigned short short14 = short11 >> 11; // 0
bitset<16> bitset14{short14};
cout << bitset14 << endl; // 0000000000000000}
}
O próximo exemplo mostra operações de deslocamento para a direita com números positivos com sinal.
#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;
int main() {
short short1 = 1024;
bitset<16> bitset1{short1};
cout << bitset1 << endl; // 0000010000000000
short short2 = short1 >> 1; // 512
bitset<16> bitset2{short2};
cout << bitset2 << endl; // 0000010000000000
short short3 = short1 >> 11; // 0
bitset<16> bitset3{short3};
cout << bitset3 << endl; // 0000000000000000
}
O próximo exemplo mostra operações de deslocamento para a direita com inteiros negativos com sinal.
#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;
int main() {
short neg1 = -16;
bitset<16> bn1{neg1};
cout << bn1 << endl; // 1111111111110000
short neg2 = neg1 >> 1; // -8
bitset<16> bn2{neg2};
cout << bn2 << endl; // 1111111111111000
short neg3 = neg1 >> 2; // -4
bitset<16> bn3{neg3};
cout << bn3 << endl; // 1111111111111100
short neg4 = neg1 >> 4; // -1
bitset<16> bn4{neg4};
cout << bn4 << endl; // 1111111111111111
short neg5 = neg1 >> 5; // -1
bitset<16> bn5{neg5};
cout << bn5 << endl; // 1111111111111111
}
Deslocamentos e promoções
As expressões em ambos os lados do operador shift devem ser tipos integrais. As promoções integrais são executadas de acordo com as regras descritas em Promoções integrais. O tipo do resultado é o mesmo tipo da shift-expression promovida.
No exemplo a seguir, uma variável de tipo char é promovida a int.
#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;
int main() {
char char1 = 'a';
auto promoted1 = char1 << 1; // 194
cout << typeid(promoted1).name() << endl; // int
auto promoted2 = char1 << 10; // 99328
cout << typeid(promoted2).name() << endl; // int
}
Detalhes adicionais
O resultado de uma operação de deslocamento é indefinido quando a additive-expression é negativa, ou se a additive-expression for maior ou igual ao número de bits da shift-expression (promovida). Nenhuma operação de deslocamento é executada quando a additive-expression é 0.
#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;
int main() {
unsigned int int1 = 4;
bitset<32> b1{int1};
cout << b1 << endl; // 00000000000000000000000000000100
unsigned int int2 = int1 << -3; // C4293: '<<' : shift count negative or too big, undefined behavior
unsigned int int3 = int1 >> -3; // C4293: '>>' : shift count negative or too big, undefined behavior
unsigned int int4 = int1 << 32; // C4293: '<<' : shift count negative or too big, undefined behavior
unsigned int int5 = int1 >> 32; // C4293: '>>' : shift count negative or too big, undefined behavior
unsigned int int6 = int1 << 0;
bitset<32> b6{int6};
cout << b6 << endl; // 00000000000000000000000000000100 (no change)}
}
Notas de rodapé
1 Esta é a descrição dos operadores shift da especificação C++ ISO (INCITS/ISO/IEC 14882-2011 [2012]), nas seções 5.8.2 e 5.8.3.
O valor de E1 << E2 é E1 deslocado para a esquerda nas posições do bit E2; os bits vagos são preenchidos por zero. Se E1 tiver um tipo sem sinal, o valor do resultado será E1 × 2E2, módulo reduzido uma vez mais que o valor máximo representável no tipo de resultado. Caso contrário, se E1 tiver um tipo com sinal e um valor positivo, e E1 × 2E2 for representável no tipo sem sinal correspondente do tipo de resultado, esse valor, convertido no tipo de resultado, será o valor resultante; caso contrário, o comportamento será indefinido.
O valor de E1 >> E2 é E1 é deslocado para a direita nas posições do bit E2. Se E1 tiver um tipo sem sinal ou se E1 tiver um tipo com sinal e um valor positivo, o valor do resultado será a parte integral do quociente de E1/2E2. Se E1 tiver um tipo com sinal e um valor negativo, o valor resultante será definido pela implementação.