询问C11标准中位运算表现为大端序的明确规定位置
C标准中位运算与字节序的规定细节
首先要明确:C标准里的位运算(位移、&、|、^等)完全不关心内存里的字节序,它的行为是基于数值的抽象二进制位模式——也就是你说的“高位在左、低位在右,符号位居左”的逻辑,和内存里字节怎么排列没有半毛钱关系。
下面是C11标准里的具体依据:
- 位移运算符(
<<、>>):参考§6.5.7条款。标准明确规定,位移操作是对操作数的值的二进制表示进行的:- 左移操作等价于将数值乘以2的位移次幂(无符号数和非负有符号数的情况),本质是把所有位向左移动,右侧补0——这里的“左”“右”就是抽象位模式的左右,和内存字节顺序无关。
- 有符号数的右移是算术右移(补符号位),无符号数是逻辑右移(补0),同样是基于抽象位模式的操作。
- 按位与、或、异或(
&、|、^):参考§6.5.10到§6.5.12条款。这些操作的定义是对两个操作数的二进制表示的对应位进行运算——这里的“对应位”指的是抽象位模式里的同位置位(比如两个数的最高位对应,最低位对应),完全不涉及内存中的字节存储顺序。 - 字节序的定位:C11标准§6.2.6.1提到,多字节类型的对象在内存中的字节存储顺序是实现定义行为,但这只和内存访问(比如用指针强制转换访问字节)有关,和位运算操作的数值抽象位模式没有关联。
你觉得C11草案没提字节序是正常的——因为字节序属于内存存储的实现细节,位运算的定义是脱离具体存储的,只针对数值的数学位表示。那些数学表达式其实就是在描述这种抽象位模式的运算逻辑,比如位移的“乘以2的幂”本质就是抽象位左移的数学等价。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者basedchad21
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