为什么SHL和SAL相同

本文主要是介绍为什么SHL和SAL相同，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1 移位指令简介

1.1 左移

SAL		OPD, OPS               ; 算术左移，操作数左移，最低位补0，最高位进CF
SHL		OPD, OPS               ; 逻辑左移，操作数左移，最低位补0，最高位进CF

1.2 右移

SAR		OPD, OPS			   ; 算术右移，操作数右移，最高位不变，最低位进CF
SHR		OPD, OPS			   ; 逻辑右移，操作数右移，最高位补0，最低位进CF

我们会发现，左移指令 SAL 和SHL是进行同样的操作
而右移指令 SAR和SHR 进行的是不同的操作

2 为什么两者会有不同呢？

先来看一段C语言代码：

#include <stdio.h>
int main(void)
{char n = 64;unsigned char m = 64;n = n << 1;m = m << 1;printf("n = %d\n", n);printf("m = %d", m);return 0;
}

运行结果：

n = -128
m = 128

我们知道C语言中移位操作常用于快速乘除（左移为乘，右移为除）
但是64为什么左移1位（*2）后变成了一个负数呢？
十进制数64的二进制码为01000000，当它左移后变成10000000
n为一个有符号数，所以10000000就是 -128
m为一个无符号数，所以10000000就是128

2.1 对于左移操作

可以发现，左移操作相当于乘法操作，它是会让操作数变大的，也就是说，它随时存在着溢出的风险

若左移操作保留符号位的话，那么左移会出现越来越小的情况，但是你的本意是让这个数变大

最后却发现左移后的数变小了，为了规避这种溢出带来的问题，统一了左移操作，也就是说，在左移操作中，寄存器只负责储存这个数（不管是否合乎人意，它只要是个数就行），若没有溢出的时候，则原样存储。所以说左移操作是会改变符号位的（也就是上述C语言的例子）。

2.2 对于右移操作

我们知道右移操作的算术操作是除法，那么在计算机中是肯定让这个数变小的，所以不存在溢出的风险，那么设计者就把是否保留符号位的权力交给了程序编写人员，所以 SAR 和SHR 是两个不同的操作。

2.3 这样就能说明SHL和SAL是相同的吗？

2.3.1 对于左移操作：

可以明显发现，两者对应操作的机器码是完全相同的，由此可以断定， SHL 和 SAL是不同名的同种操作，下面再来看右移操作。

2.3.2 对于右移操作

可以发现他们对应的机器码是不同的，所以 SAR和 SHR是两个不同的操作。

3 其他

关于这两者，维基百科提到：

Logical shifts are best used with unsigned numbers
逻辑移位最好用于无符号数

In an arithmetic shift, the spaces are filled in such a way to preserve the sign of the number being slid. For this reason, arithmetic shifts are better suited for signed numbers in two’s complement format
在算术移位中，移位空间被补0或者保留高位（即符号位）的方式处理，因此，算术移位操作更适用于两个有符号数的补码操作

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参考：
x86 Assembly - wikibooks
SAL/SAR/SHL/SHR - 移位操作码表

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这篇关于为什么SHL和SAL相同的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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