使用gcc的按位移位的意外行为
我有一个这样的测试程序：
int main()
{
unsigned n = 32;
printf("ans << 32 = 0x%X\n", (~0x0U) << 32);
printf("ans >> 32 = 0x%X\n", (~0x0U) >> 32);
printf("ans << n(32) = 0x%X\n", (~0x0U) << n);
printf("ans >> n(32) = 0x%X\n", (~0x0U) >> n);
return 0;
}
它产生以下输出：
ans << 32 = 0x0 ... (1)
ans >> 32 = 0x0 ... (2)
ans << n(32) = 0xFFFFFFFF ... (3)
ans >> n(32) = 0xFFFFFFFF ... (4)
我期望（1）和（3）相同，以及（2）和（4）相同。
使用gcc版本：gcc.real（Ubuntu 4.4.1-4ubuntu9）4.4.1
怎么了？
问题答案：
根据C标准 §6.5.7.3
，按类型大小移动是未定义的行为：
6.5.7按位移位运算符
（…）如果右操作数的值为负或大于 或等于 提升后的左操作数的宽度，则行为未定义。
您的编译器应就此警告您：
$ gcc shift.c -o shift -Wall
shift.c: In function ‘main’:
shift.c:5:5: warning: left shift count >= width of type [enabled by default]
shift.c:6:5: warning: right shift count >= width of type [enabled by default]
如果看一下gcc生成的汇编代码，您会发现它实际上是在编译时计算前两个结果。简化：
main:
movl $0, %esi
call printf
movl $0, %esi
call printf
movl -4(%rbp), %ecx ; -4(%rbp) is n
movl $-1, %esi
sall %cl, %esi ; This ignores all but the 5 lowest bits of %cl/%ecx
call printf
movl -4(%rbp), %ecx
movl $-1, %esi
shrl %cl, %esi
call printf
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