二进制数左移操作是位运算中的一种常见操作,其核心规则如下:
一、基本规则
操作定义 将二进制数的所有位向左移动指定位数,右侧用0填充空位。例如:`00000100 << 2` 结果为 `00010000`(即十进制的4×2²=16)。
符号处理
- 正数: 左移时符号位(最高位)始终为0,操作与正整数一致。 - 负数
二、数学意义
左移n位相当于将原数乘以2的n次方。例如:
`10 << 1` → `100`(10×2¹=20)
`10 << 2` → `1000`(10×2²=40)。
三、注意事项
溢出风险:对于无符号数,左移可能导致高位溢出,产生错误结果。- 位移位数限制:实际编程中通常限制移位位数(如最多移32位),超出部分会被丢弃。
四、示例
以二进制数 `100100`(十进制42)为例:
左移1位:`00100100`(84,42×2¹)
左移2位:`01001000`(160,42×2²)
左移3位:`10010000`(320,42×2³)。
通过以上规则,可快速理解二进制左移操作的本质及其在编程中的应用。