Go 移位运算分析

Go 移位运算是一个效率很高的计算方式，根据场景进行使用，有时可以达到“出奇制胜”的效果。

在 《Go 程序设计语言》里是这样描述移位运算的：“左移以 0 填补右边空位，无符号整数右移同样以 0 填补左边空位，但有符号数的右移操作是按符号位的值填补空位。因此，请注意，如果将整数以位模式处理，须使用无符号整型”。

这里的意思很明确，如果不是无符号数，最好不要用移位运算，那么，到底是为什么呢？“有符号数的右移操作是按符号位的值填补空位”又是什么意思呢？

首先，我们看左移：

package main
import (
    "fmt"

    "github.com/imroc/biu" // 这里为了方便对比，引入第三方库
)

func main() {
    var i int8 = -9
    fmt.Println("original:", i)
    fmt.Printf("%s\\n", biu.ToBinaryString(i))
    r := i << 2
    fmt.Printf("%s\\n", biu.ToBinaryString(r))
    fmt.Println("result:", r)
}

/* 结果：
original: -9
11110111
11011100
result: -36
*/

完全符合预期，接着我们看右移：

package main
import (
    "fmt"

    "github.com/imroc/biu" // 这里为了方便对比，引入第三方库
)

func main() {
    var i int8 = -9
    fmt.Println("original:", i)
    fmt.Printf("%s\\n", biu.ToBinaryString(i))
    r := i >> 2
    fmt.Printf("%s\\n", biu.ToBinaryString(r))
    fmt.Println("result:", r)
}

/* 结果：
original: -9
11110111
11111101
result: -3
*/

纳尼？发生了什么？这里，其实发生了如下过程：

1. 对 i 取补码，得到 00001001。
2. 右移 2 位，得到 00000010。
3. 再次取补码，得到 11111101。

那么，11111101 又是怎样得到 -3 值的，很简单，保留符号位，再次取补码就可以了，最后得到 1000011。