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定点数是计算机组成原理中的重要概念。它是计算机内部表示数值的基本方式，具有固定的小数点位置。定点数主要有三种表示方法：原码、反码和补码。原码由符号位和数值位组成，反码是正数保持不变、负数按位取反，补码则是反码加一。这些表示方法为后续的移位运算奠定了基础。
逻辑移位是最基本的移位运算方式。在逻辑左移中，所有二进制位都向左移动一位，右侧的空位用0来填充。而在逻辑右移中，所有位向右移动，左侧空位同样用0填充。逻辑移位的特点是不考虑符号位的特殊性，所有位都按照统一的规则进行移动。这种移位方式简单直观，是理解其他移位运算的基础。
算术移位运算与逻辑移位的主要区别在于对符号位的处理。算术左移与逻辑左移相同，右侧空位补零。但算术右移时，符号位保持不变，左侧空位用符号位来填充。对于正数，符号位是0，所以左侧补0；对于负数，符号位是1，所以左侧补1。这样可以保持数值的符号性质，确保移位后的结果仍然保持原来的正负性。
循环移位是一种特殊的移位运算，它的特点是不会丢失任何位信息。在循环左移中，从左端移出的位会从右端重新移入；在循环右移中，从右端移出的位会从左端重新移入。就像旋转木马一样，所有的位都在一个环形轨道上循环移动。这种移位方式保证了所有位信息的完整性，常用于密码学和数据处理中。
移位运算在计算机中有着广泛而重要的应用。最常见的应用是快速乘除法运算：左移一位相当于乘以2，右移一位相当于除以2。例如，13的二进制是1101，左移一位变成11010，即26；右移一位变成110，即6。这种运算比传统的乘除法快得多。移位运算还广泛应用于数据压缩、位操作优化和图像处理等领域，是计算机高效运算的重要基础。