C語言移位操作深度解析：有符號/無符號、邏輯/算術右移、補碼機制與內存字節碼打印技巧

三組對比實驗

核心規則

• 左移：高位移出，低位補 0（無符號/有符號同）
• 右移：
  • 無符號 → 邏輯右移：高位補 0
  • 有符號 → 算術右移（多數機器）：高位補符號位（符號位擴展）
  • C 標準**未強制規定**有符號右移行為，屬實現定義

補碼機制回顧

• 正數補碼 = 原碼
• 負數補碼 = 符號位不變，數值位取反 +1
• 3 = 00000011；-3 = 11111101

實戰驗證：打印內存字節碼

void print_char(char x) {
    unsigned char *bp = (unsigned char *)&x;
    int size = sizeof(x);
    for (int i = 0; i < size; i++)
        printf("%.2x", bp[i]);
    printf("\n");
}

可直接觀察變量在內存中的真實二進制佈局，驗證移位結果。

避坑指南

1. 不要假設有符號右移為算術右移（雖然 99% 機器如此）
2. 移位位數 ≥ 位寬屬未定義行為
3. 負數移位位數屬未定義行為（C 標準）
4. 跨平台代碼涉及右移時，顯式轉換為無符號或使用除法