术移位（Arithmetic Shift）是一种位移操作，主要用于有符号整数。它与逻辑移位相似，但在处理负数时有一些显著的不同。算术移位能够保持符号位的完整性，因此在有符号数的移位运算中非常有用。

算术移位的类型

1. 算术左移（Arithmetic Left Shift）：

   • 算术左移的行为与逻辑左移相同。它将所有位向左移动指定的位数，右侧用零填充。
   • 每左移一位，相当于将数值乘以 2。

   示例：

   • 假设有一个8位二进制数 00010101（十进制的21）。
   • 算术左移一位：00010101 << 1 结果为 00101010（十进制的42）。

2. 算术右移（Arithmetic Right Shift）：

   • 算术右移将所有位向右移动指定的位数，但在填充空缺位时，符号位（最左边的位）保持不变。
   • 如果符号位为0，左侧用0填充；如果符号位为1，左侧用1填充。
   • 算术右移相当于对有符号数进行除法操作。

   示例：

   • 对于8位有符号数 11101001（十进制的-23，符号位为1）：
     • 算术右移一位：11101001 >> 1 结果为 11110100（十进制的-12）。
   • 对于正数 00010101（十进制的21）：
     • 算术右移一位：00010101 >> 1 结果为 00001010（十进制的10）。

使用场景

算术移位主要用于：

• 有符号整数的计算：特别是在处理负数时，算术右移确保了数值的符号正确。
• 高效的除法运算：算术右移可以用来快速实现整数除法，尤其是除以2的情况。
• 乘法的运算：机器内部的乘法运算，可由加法运算和算术移位运算来完成，因此可以不设计专门的乘法器来降低硬件成本

代码示例（C语言）

以下是一个简单的 C 语言示例，演示算术左移和右移的使用：

#include <stdio.h>int main() {int num1 = -23; // 11101001int num2 = 21;  // 00010101// 算术左移int left_shifted1 = num1 << 1; // 结果: -46int left_shifted2 = num2 << 1; // 结果: 42// 算术右移int right_shifted1 = num1 >> 1; // 结果: -12int right_shifted2 = num2 >> 1; // 结果: 10printf("Original num1: %d\n", num1);printf("Arithmetic Left Shift num1: %d\n", left_shifted1);   printf("Arithmetic Right Shift num1: %d\n", right_shifted1);printf("Original num2: %d\n", num2);printf("Arithmetic Left Shift num2: %d\n", left_shifted2);printf("Arithmetic Right Shift num2: %d\n", right_shifted2);return 0;
}