왼쪽 시프트 및 오른쪽 시프트 연산자(>> 및 <<)

아티클
06/09/2015

비트 시프트 연산자는 shift_expression의 비트를 오른쪽으로 이동하는 오른쪽 시프트 연산자(>>)와 shift_expression의 비트를 왼쪽으로 이동하는 왼쪽 시프트 연산자(<<)입니다. 1

shift-expression << additive-expression shift-expression >> additive-expression

설명

중요

다음 설명 및 예제는 X86 및 x64 아키텍처용 Windows에 대해 유효합니다.왼쪽 시프트 및 오른쪽 시프트 연산자를 구현하는 방법은 ARM 장치용 Windows RT에서는 상당히 다릅니다.자세한 내용은 Hello ARM 블로그 게시물의 "시프트 연산자" 섹션을 참조하세요.

왼쪽 시프트

왼쪽 시프트 연산자를 사용하면 shift-expression의 비트가 additive-expression에 의해 지정된 위치의 수만큼 왼쪽으로 이동합니다. 시프트 연산으로 비워진 비트 위치는 0으로 채워집니다. 왼쪽 시프트는 논리 시프트입니다(부호 비트를 포함해 끝에서 벗어나 이동한 비트는 무시됨). 비트 시프트에 대한 자세한 내용은 비트 시프트를 참조하세요.

다음 예제에서는 부호 없는 숫자를 사용하는 왼쪽 시프트 연산을 보여 줍니다. 예제에서는 값을 비트 집합으로 나타내어 비트에서 어떤 일이 발생하는지 보여 줍니다. 자세한 내용은 bitset 클래스을 참조하십시오.

#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;

int main() {
    unsigned short short1 = 4;    
    bitset<16> bitset1{short1};   // the bitset representation of 4
    cout << bitset1 << endl;  // 0000000000000100

    unsigned short short2 = short1 << 1;     // 4 left-shifted by 1 = 8
    bitset<16> bitset2{short2};
    cout << bitset2 << endl;  // 0000000000001000

    unsigned short short3 = short1 << 2;     // 4 left-shifted by 2 = 16
    bitset<16> bitset3{short3};
    cout << bitset3 << endl;  // 0000000000010000
}

부호 비트가 영향을 받도록 부호 있는 숫자를 왼쪽 시프트하면 결과가 정의되지 않습니다. 다음 예제에서는 1비트가 부호 비트 위치로 왼쪽 이동하면 Visual C++에서 어떤 일이 발생하는지 보여 줍니다.

#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;

int main() {
    short short1 = 16384;    
    bitset<16> bitset1{short2};
    cout << bitset1 << endl;  // 0100000000000000 

    short short3 = short1 << 1;
    bitset<16> bitset3{short3};  // 16384 left-shifted by 1 = -32768
    cout << bitset3 << endl;  // 100000000000000
 
    short short4 = short1 << 14;
    bitset<16> bitset4{short4};  // 4 left-shifted by 14 = 0
    cout << bitset4 << endl;  // 000000000000000  
}

오른쪽 시프트

오른쪽 시프트 연산자를 사용하면 shift-expression의 비트 패턴이 additive-expression에 의해 지정된 위치의 수만큼 오른쪽으로 이동합니다. 부호 없는 숫자의 경우 시프트 연산으로 비워진 비트 위치는 0으로 채워집니다. 부호 있는 숫자의 경우 부호 비트는 비워진 비트 위치를 채우는 데 사용됩니다. 즉, 숫자가 양수이면 0이 사용되고 숫자가 음수이면 1이 사용됩니다.

중요

부호 있는 음수의 오른쪽 시프트 결과는 구현에 따라 다릅니다.Visual C++는 부호를 사용하여 비워진 비트 위치를 채우지만 다른 구현도 마찬가지라는 보장은 없습니다.

이 예제에서는 부호 없는 숫자를 사용하는 오른쪽 시프트 연산을 보여 줍니다.

#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;

int main() {
    unsigned short short11 = 1024;
    bitset<16> bitset11{short11};
    cout << bitset11 << endl;     // 0000010000000000

    unsigned short short12 = short11 >> 1;  // 512
    bitset<16> bitset12{short12};
    cout << bitset12 << endl;      // 0000010000000000

    unsigned short short13 = short11 >> 10;  // 1
    bitset<16> bitset13{short13};
    cout << bitset13 << endl;      // 0000000000000001

    nsigned short short14 = short11 >> 11;  // 0
    bitset<16> bitset14{short14};
    cout << bitset14 << endl;     // 0000000000000000}
}

다음 예제에서는 부호 있는 양수를 사용하는 오른쪽 시프트 연산을 보여 줍니다.

#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;

int main() {
    short short1 = 1024;
    bitset<16> bitset1{short1};
    cout << bitset1 << endl;     // 0000010000000000

    short short2 = short1 >> 1;  // 512
    bitset<16> bitset2{short2};
    cout << bitset2 << endl;      // 0000010000000000

    short short3 = short1 >> 11;  // 0
    bitset<16> bitset3{short3};   
    cout << bitset3 << endl;     // 0000000000000000
}

다음 예제에서는 부호 있는 음수를 사용하는 오른쪽 시프트 연산을 보여 줍니다.

#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;

int main() {
    short neg1 = -16;
    bitset<16> bn1{neg1};
    cout << bn1 << endl;  // 1111111111110000

    short neg2 = neg1 >> 1; // -8
    bitset<16> bn2{neg2};
    cout << bn2 << endl;  // 1111111111111000

    short neg3 = neg1 >> 2; // -4
    bitset<16> bn3{neg3};
    cout << bn3 << endl;  // 1111111111111100

    short neg4 = neg1 >> 4; // -1
    bitset<16> bn4{neg4};    
    cout << bn4 << endl;  // 1111111111111111

    short neg5 = neg1 >> 5; // -1 
    bitset<16> bn5{neg5};    
    cout << bn5 << endl;  // 1111111111111111
}

시프트 및 확장

시프트 연산자 양쪽에 있는 식은 정수 계열 형식이어야 합니다. 정수 계열 확장은 정수 계열 확장에 설명된 규칙에 따라 수행됩니다. 결과 형식은 확장된 shift-expression의 형식과 같습니다.

다음 예제에서는 형식 char의 변수가 int로 확장됩니다.

#include <iostream>
#include <typeinfo>

using namespace std;

int main() {
    char char1 = 'a';

    auto promoted1 = char1 << 1;  // 194
    cout << typeid(promoted1).name() << endl;  // int

    auto promoted2 = char1 << 10;  // 99328
    cout << typeid(promoted2).name() << endl;   // int
}

추가 정보

additive-expression이 음수이거나 additive-expression이 (확장된) shift-expression의 비트 수보다 크거나 같은 경우 시프트 연산의 결과가 정의되지 않습니다. additive-expression이 0이면 시프트 연산이 수행되지 않습니다.

#include <iostream>
#include <bitset>
using namespace std;

int main() {
    unsigned int int1 = 4;
    bitset<32> b1{int1};
    cout << b1 << endl;    // 00000000000000000000000000000100

    unsigned int int2 = int1 << -3;  // C4293: '<<' : shift count negative or too big, undefined behavior
    unsigned int int3 = int1 >> -3;  // C4293: '>>' : shift count negative or too big, undefined behavior

    unsigned int int4 = int1 << 32;  // C4293: '<<' : shift count negative or too big, undefined behavior

    unsigned int int5 = int1 >> 32;  // C4293: '>>' : shift count negative or too big, undefined behavior

    unsigned int int6 = int1 << 0;
    bitset<32> b6{int6};
    cout << b6 << endl;    // 00000000000000000000000000000100 (no change)}
}

각주

1 다음은 C++ ISO 사양(INCITS/ISO/IEC 14882-2011[2012]), 단원 5.8.2 및 5.8.3의 시프트 연산자에 대한 설명입니다.

E1 << E2의 값은 E1 왼쪽 이동된 E2 비트 위치입니다. 비워진 비트는 0으로 채워집니다. E1이 부호 없는 형식이면 결과의 값은 E1 × 2E2이고 줄어든 나머지는 결과 형식에 나타낼 수 있는 최대 값보다 1이 큽니다. 그렇지 않으면 E1이 부호 있는 형식이고 음수가 아닌 값이고 E1 × 2E2가 해당 부호 없는 형식의 결과 형식에 나타낼 수 있는 경우 결과 형식으로 변환된 그 값은 결과 값입니다. 그렇지 않으면 동작이 정의되지 않습니다.

E1 >> E2의 값은 E1 오른쪽 이동된 E2 비트 위치입니다. E1이 부호 없는 형식이거나 E1이 부호 있는 형식이고 음수가 아닌 값인 경우 결과의 값은 E1/2E2 몫의 정수 부분입니다. E1이 부호 있는 형식이고 음수인 경우 결과 값은 구현 시 정의됩니다.

참고 항목

참조

이항 연산자로 구성된 식

C++ 연산자, 우선 순위 및 결합성

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