php 右移位,什么是位移（位移）操作符，它们是如何工作的？

假设我们有一个字节：

0110110

应用一个左移位让我们：

1101100

最左边的零被移出该字节，并且在该字节的右端追​​加了一个新的零。

位不翻转; 他们被丢弃。 这意味着，如果您左移1101100，然后右移，则不会得到相同的结果。

左移N等于乘以2 N。

向右移动N(如果使用的是补码 )等于除以2 N并舍入为零。

偏移可以用于疯狂的快速乘法和除法，只要你正在使用2的幂。几乎所有的低级graphics例程使用偏移。

例如，在过去的时代，我们使用模式13h(320×200 256色)进行游戏。 在模式13h中，video存储器按照每个像素顺序排列。 这意味着要计算一个像素的位置，你可以使用下面的math公式：

memoryOffset = (row * 320) + column

现在，在那个时代，速度是至关重要的，所以我们会用位移来做这个操作。

然而，320并不是二的力量，所以为了解决这个问题，我们必须找出两个加在一起的力量是320：

(row * 320) = (row * 256) + (row * 64)

现在我们可以把它转换成左移：

(row * 320) = (row << 8) + (row << 6)

最终结果如下：

memoryOffset = ((row << 8) + (row << 6)) + column

现在我们得到和以前相同的偏移量，除了代替昂贵的乘法运算，我们使用了两个位移…在x86中，它会是这样的(注意，从我做完程序集到现在一直是这样(编者注：校正几个错误，并添加了一个32位的例子))：

mov ax, 320; 2 cycles mul word [row]; 22 CPU Cycles mov di,ax; 2 cycles add di, [column]; 2 cycles ; di = [row]*320 + [column] ; 16-bit addressing mode limitations: ; [di] is a valid addressing mode, but [ax] isn't, otherwise we could skip the last mov

总计：在任何古代CPU有这些时间的28个周期。

VRS

mov ax, [row]; 2 cycles mov di, ax; 2 shl ax, 6; 2 shl di, 8; 2 add di, ax; 2 (320 = 256+64) add di, [column]; 2 ; di = [row]*(256+64) + [column]

在同一个古老的CPU上有12个周期。

是的，我们将努力削减16个CPU周期。

在32位或64位模式下，两个版本都变得更短更快。 像Intel Skylake(参见http://agner.org/optimize/ )这样的现代无序执行CPU具有非常快的硬件乘法(低延迟和高吞吐量)，所以增益要小得多。 AMD推土机系列有点慢，特别是对于64位的乘法。 在Intel CPU和AMD Ryzen上，两次转换的延迟稍微低一些，但比乘法的指令要多(这可能会导致较低的吞吐量)：

imul edi, [row], 320 ; 3 cycle latency from [row] being ready add edi, [column] ; 1 cycle latency (from [column] and edi being ready). ; edi = [row]*(256+64) + [column], in 4 cycles from [row] being ready.

与

mov edi, [row] shl edi, 6 ; row*64. 1 cycle latency lea edi, [edi + edi*4] ; row*(64 + 64*4). 1 cycle latency add edi, [column] ; 1 cycle latency from edi and [column] both being ready ; edi = [row]*(256+64) + [column], in 3 cycles from [row] being ready.

编译器会为你做这件事情：看优化return 320*row + col;时，gcc，clang和MSVC如何使用shift + lea return 320*row + col; 。

这里最值得注意的是x86有一个移位和加法指令( LEA ) ，它可以执行小的左移，同时添加性能和add指令。 ARMfunction更强大：任何指令的一个操作数可以左右移位。 因此，通过一个已知是2的乘方的编译时常量进行缩放可能比乘法更有效。

好吧，回到现代…现在更有用的东西就是使用位移来存储16位整数中的两个8位值。 例如，在C＃中：

// Byte1: 11110000 // Byte2: 00001111 Int16 value = ((byte)(Byte1 >> 8) | Byte2)); // value = 000011111110000;

在C ++中，编译器应该为你做这个，如果你使用两个8位成员的结构，但实际上并不总是如此。