Arduino中不需要的符号扩展

我试图在Arduino中实现逻辑右移（即避免符号扩展），并在阅读Arduino BitShift指南（ https://www.arduino.cc/en/Reference/Bitshift ）后，它建议将无符号变量转换为对，不会导致签名延期：

当您将x向右移位y位（x >> y），并且x中的最高位为1时，行为取决于x的确切数据类型。 如果x是int类型，则最高位是符号位，确定x是否为负，如上所述。 在这种情况下，由于历史原因，符号位被复制到较低位：

int x = -16; // binary: 1111111111110000 int y = x >> 3; // binary: 1111111111111110 This behavior, called sign extension, is often not the behavior you want. Instead, you may 

希望零从左侧移入。 事实certificate，对于unsigned int表达式，右移规则是不同的，因此您可以使用类型转换来抑制从左侧复制的规则。

在我的测试中，它不能像那样工作：

 Serial.print( ((uint32_t)(1<> 15, BIN); 

打印：

11111111111111111

这意味着，标志扩展正在进行中。 我也从那里尝试了建议的例子，结果相同。

难道我做错了什么？ 是否可以进行移位并强制操作是逻辑而不是算术？

Answer 1

首先，我认为你遗漏了一些关键信息：看起来你必须使用具有16位int类型的Arduino板（例如，Arduino Uno）。

这里的问题是整数提升在C和C ++中是如何工作的。 当您将16位有符号整数文字（ 1<<15 ）转换为32位无符号整数文字时，将执行以下步骤：

1. 您将从16位转换为32位，因此它将首先将现有文本扩展为32位。 由于它是一个带符号的文字，因此它首先符号扩展为32位有符号值。
2. 既然操作数具有与所需类型相同的位宽，编译器会将其转换为32位无符号整数类型。

我没有一台16位机器来测试这个，但我可以在我的64位笔记本电脑上用这个测试程序复制相同的行为：

 #include  #include  int main(int argc, const char* argv[]) { printf("%" PRIx64 "\n", ((uint64_t)(1 << 31))); // prints ffffffff80000000 printf("%" PRIx64 "\n", ((uint64_t)(1 << 31)) >> 31); // prints 1ffffffff return 0; } 

所以你可以在这个程序中看到，不是>>操作正在执行不需要的符号扩展，而是从32位有符号整数转换为64位无符号整数，因为转换实际上是这样的：

int32_t → int64_t → uint64_t

如果你想避免额外的符号扩展，你应该以无符号文字开头（正如一些程序员在他的评论中建议的那样），或者使用相同宽度的无符号类型进行转换。 任何这些应该工作：

 Serial.print( ((uint32_t)(1u<<15)) >> 15, BIN); Serial.print( ((uint16_t)(1<<15)) >> 15, BIN); Serial.print( ((uint32_t)(uint16_t)(1<<15)) >> 15, BIN);