Question

这个函数什么意思？求每一步详解。

编写一个函数，该函数将一个unsignedint中的所有位向左旋转指定数量的位。例如，rotate_l(x，4)将x中的所有位向左移动4个位置，而且从左端丢失的位会重新出现在右端。也就是说，把从高位移出的位放入低位。在程序中测试该函数。
int rotate_l(unsigned int number, unsigned int bit)
{
unsigned int i;
unsigned int hign = 8 * sizeof(unsigned int);//最高位
for (i=0; i<bit; i++)
if( number&( 1<<(hign-1) ) ) number = (number << 1) | 1;
else number = number << 1;
return number;
}

Answer 1

首先你要理解整数在内存中的存储方式。整数类型在内存中是以二进制（0 或 1）的形式存储的，每一位 0 或 1 都叫做一个 Bit（位元或比特）。Bit 是计算机存储中最小的容量单位。

接着，在 C 语言中，一个 int 整数类型（无论带不带符号）会占用 sizeof(int) 这么多 Byte（字节）的内存空间，而一个字节等于 8 个 Bit 的大小（这是规定，就好比一米等于一百厘米一样），所以一个 C 语言整数类型占用的内存空间以 Bit 为单位来记的话，就是 8 × sizeof(int) 这么大。

在当今绝大部分平台上，一个 C 整形占用 4 Bytes 的空间（也就是 sizeof(int) == 4），也就是 8 × 4 = 32 Bits ，无论这个整数的值是多少。比如你通过 unsigned int a = 3 定义了一个无符号整数 a，它的十进制值为 3，那么它在内存中就会被存储为 00000000000000000000000000000011。（其中 11 是 3 的二进制值，而剩下的 30 位并未被使用，于是以 0 来填充）。

因此此函数 int rotate_l(unsigned int number, unsigned int bit) 的目的就是把一个无符号整数 number 的二进制形式中的所有 Bit 向左移 bit 个单位。如果左移过程中超过了整形 32 Bits 的长度限制，也就是说有一些 Bit 被挤下去了，那么这些 Bit 需要被接回到这个二进制数的末尾。

举个例子，number 和 bit 的值分别为 15 和 30，那么首先写出 15 的二进制表示形式 1111，然后将 32 个 Bit 中未使用的空余 28 位用零补满，也就是 00000000000000000000000000001111。接着，将这个数向左移动 30 个 单位（因为 bit 的值是 30）。过程如下：

00000000000000000000000000001111 -> 第 1 次移动

00000000000000000000000000011110 -> 第 2 次移动

00000000000000000000000000111100 -> 第 3 次移动

00000000000000000000000001111000 -> 第 4 次移动

...                                                                        

11110000000000000000000000000000 -> 第 28 次移动

注意此时如果继续左移的话，位于最高位的 1 将被挤下这串二进制数，所以需要将它补到最低位去。也就是

11100000000000000000000000000001 -> 第 29 次移动

11000000000000000000000000000011 -> 第 30 次移动

可见，在经过这个函数移动 30 次之后，原来的 00000000000000000000000000001111（无符号十进制值 15） 变为了现在的 11000000000000000000000000000011（无符号十进制值 3221225475）。所以，如果你把 15 和 30 作为参数传递给 rotate_l 函数的话，得到的整数用 printf("%u") （打印无符号整数）打印出来，结果会是 3221225475。

了解了这个程序的运行原理，就可以看详细的程序设计了。这里有几个 C 语言二进制运算符号：

1. a << b：将 a 的二进制值向左移 b 位，超出整数位数的部分丢弃。

   例：a = 3 (二进制 011), b = 5，则 a << b = 3 << 5 = 1100000 (十进制 96)

2. a & b：将 a 与 b 的二进制值进行逐位 and 操作 (1 & 1 = 1，其余皆为 0)。

   例：a = 3 (二进制 011), b = 5 (二进制 101)，则 a & b = 011 & 101 = 001 (十进制 1)

3. a | b：将 a 与 b 的二进制值进行逐位 or 操作 (0 | 0 = 0，其余皆为 1)。

   例：a = 3 (二进制 011), b = 5 (二进制 101)，则 a | b = 011 | 101 = 111 (十进制 7)

程序详细注释如下：

你也可以通过加上以下的 main 函数运行程序来测试一下传入参数 15 和 30 后程序的输出是不是如前面所说的 3221225475。