Битовый сдвиг

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Статья не полностью соответствует правилам Википедии или рекомендациям по оформлению статей. Желательно:

проставить интервики
найти и указать авторитетные источники, подтверждающие написанное
викифицировать

Би́товый сдви́г — изменение позиций битов в слове на одну и ту же величину.

В основной своей массе компьтеры не могут напрямую адресовать биты, которые содержатся группами по 8, 16, 32 битов в словах. Для обеспечения работы с битами существует множество команд, к которым относятся и сдвиги: Все сдвиги похожи друг на друга поведением средних битов: они просто сдвигаются влево или вправо на определенную величину. И различаются поведением крайних битов: одного, который уходит из слова, и второго, который должен появиться в слове.

[править] Логический сдвиг

Сдвиг, при котором уходящий бит уходит, не влияя на оставшееся биты, а на место появившегося бита записывается бит 0.

Пример работы операции сдвига:

Пусть у нас есть число 10101010b (в двоичной системе).

Если сделать сдвиг влево на 1 бит, то получим число 01010100b

Если сделать сдвиг вправо на 1 бит, то получим число 01010101b

[править] Арифметический сдвиг

При этом сдвиге слово рассматривается не просто как группа битов, а как целое число в дополнительном коде. При сдвиге влево ведет себя как логический сдвиг, при сдвиге вправо: уходящий бит уходит, не влияя на оставшееся биты, а на место появившегося бита устанавливается бит, соответствующий знаку.

Пример работы операции сдвига:

Пусть у нас есть число 11111010b=-6 (в двоичной системе).

Если сделать сдвиг влево на 1 бит, то получим число 11110100b=-12

Если сделать сдвиг вправо на 1 бит, то получим число 11111101b=-3

Легко заметить, что при арифметическом сдвиге сдвиг влево соответствует умножению на 2, а сдвиг вправо делению на 2.

[править] Циклический сдвиг

При этом сдвиге уходящий бит появляется на месте появившегося.

Пример работы операции сдвига:

Пусть у нас есть число 11111010b (в двоичной системе).

Если сделать сдвиг влево на 1 бит, то получим число 11110101b

Если сделать сдвиг вправо на 1 бит, то получим число 01111101b

Схемотехническая реализация операций сдвига очень проста. Именно поэтому эти операции рекомендуют использовать для операций умножения на числа степеней 2.