补码的算术移位

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补码的算术移位及符号位是否参与移位问题

这个问题在唐朔飞版本的计算机组成原理教程中是这样写的，这本教材应该也是大多数大学计算机组成原理的参考教材

不论是正数还是负数，移位后其符号位均不变，这是算术移位的重要特点。

下面也给出了一张表，解释了移位运算的规则

对于移位运算，左移1位相当于补码对应的 真值 * 2

比如，按照教材中的规则，一个8位二进制补码 11010110，其真值 -42，算术左移1位时，应该变成 10101100，真值 -84，此时没有问题

但是如果此时再往左移一位呢？

按照上面的规则，保留符号位1，应该得到 11011000，真值 -40
是符合唐朔飞教材中的规则的，并且真值 -40 为 -84 * 2 % 128
但是如果使用C++模拟这个过程，会看到真值是 88，即不保留符号位的情况下左移

C++代码如下

需要 C++20 以后代码才能正常运行
C++20 以前编译器会认为对a左移两位是未定义的操作

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#include <bitset>  
#include <cstdint>  
#include <iostream>  
using namespace std;  
  
int main() {  
    // -42的补码  
    int8_t a = 0b11010110;  
    int8_t b = a << 2;  
    int8_t c = 0b11011000; // 预计得到的值  
  
    cout << static_cast<int>(c) << endl;  
  
    cout << static_cast<int>(a) << endl;  
    cout << bitset<8>(a) << "\n" << endl;  
  
    cout << static_cast<int>(b) << endl;  
    cout << bitset<8>(b) << endl;  
    return 0;  
}

代码运行结果如下

所以可以得出结论，算术左移是需要将符号位一起移动的，并不是教材上说的符号位始终不变，这个问题王道计算机组成原理2025版进行了修改