基本情報技術者試験(FE) ～情報の基礎理論「コンピュータの演算」～ 【第1回】
情報の基礎理論
コンピュータの演算 その１
シフト演算
コンピュータは、四則演算や、シフト演算を行う回路を備えています。2ⁿ倍するような演算の場合、シフト（けた移動）を用いることで、演算速度が向上します。
また、コンピュータの演算はすべてレジスタで実行されます。このレジスタが有限桁数であるため、演算結果に誤差が発生することがあります。
シフト演算には、算術シフトと論理シフトがあります。また、各シフトともに、左シフトと右シフトがあります。したがって、シフトには、次の種類があります。
- 算術左シフト
- 算術右シフト
- 論理左シフト
- 論理右シフト
「算術シフト」は、正負を考慮した数値データとしてデータを扱うときに利用します。
固定小数点数について、「符号ビット」を除いたビット列を移動させる演算です。
「算術左シフト」では、「符号ビット」を除くビットの内、左から１番目を取り除き、右から１番目に「0」を挿入します。
一般的に、左にnビットシフトすると、２ⁿ倍になります。
「算術右シフト」では、「符号ビット」を除くビットの内、右から１番目を取り除き、左から１番目に「符号ビット」と同じ値を挿入します。
一般的に、右に n ビットシフトすると、２⁻ⁿ（1/2ⁿ)倍になります。
論理演算
「論理シフト」では、数値データとして扱うのではなく、ビットの並びとしてデータを扱うときに利用します。データのビット列を全て移動させ、空いた桁に「0」を挿入します。
「論理左シフト」では、左から１番目を除き、右から１番目に「0」を挿入します。
「論理右シフト」では、右から１番目を除き、左から１番目に「0」を挿入します。
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