c - 如何在 C 中通过逻辑移位实现 2 的幂？

Question

我只是从 C 开始，但我现在正在做的是一个简单的数学运算。我想要的是？我想要采用指数并返回二次幂的函数。我想使用逻辑移位运算符。 Wiki: Logical shifts

Logical shifts can be useful as efficient ways of performing multiplication or division of unsigned integers by powers of two. Shifting left by n bits on a signed or unsigned binary number has the effect of multiplying it by 2n.

但有一件事我无法理解，它不能正常处理大指数，例如 32。下面的代码中有详细信息。那么，如何在不使用数学库的情况下正确实现这样的功能呢？提前致谢。

long power_of_two_ext(int exp) {
    exp = 32; // for testing purpose only

    long retL = pow(2, exp);
    printf("MATH pow() and long --->  %ld\n", retL);

    long retL2 = 1 << exp;
    printf("Shift bits left and long --->  %ld\n", retL2);

    long long retL3 = 1 << exp;
    printf("Left shift and long --->  %llu\n", retL3);
    return retL;
}

MATH pow() and long --->  4294967296
Left shift and long long --->  1
Left shift and long --->  1

Answer 1

1 << exp正在转移 int左边。只是因为您将结果分配给 long或 long long , 并不意味着在该类型中计算表达式。正如所写，您的代码正在使用 int ，并且大概您正在运行 int 的机器上是 32 位。 [注意:向左移动大于或等于整数类型宽度的量是未定义的行为，因此您的代码的行为可能不一致]。

相反，使用正确类型的常量来确保您的表达式是正确的类型。

long retL2 = 1L << exp;
...
long long retL3 = 1LL << exp;