基本情報技術者 2013年 秋期 午前（科目A） 問02

32ビットレジスタに16進数ABCDが入っているとき、2ビットだけ右に論理シフトした値はどれか。【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論→32ビットレジスタに16進数 0xABCD（上位は0と仮定）が入っている場合、論理右シフト2ビットの結果は 0x2AF3 になります。
• 根拠→16進数を2進数に展開して右に2ビット移動し、空いた上位ビットは0で埋める（論理シフト）と 0b0010 1010 1111 0011 ＝ 0x2AF3 となるためです。
• 差がつくポイント→「ビット単位のシフト」と「16進桁（ニブル）単位の移動」を混同しないこと、論理／算術／回転の違いを正確に区別することが合格点を分けます。

正解の理由

よくある誤解

• 「右に2ビットシフト＝右に1桁（4ビット）シフト」と誤解し、結果を AF34 のように考えてしまう。ビットとニブル（4ビット）の単位を混同しないこと。
• 算術右シフト（符号拡張）やローテート（回転）と混同し、上位ビットに1を埋めたり末尾ビットを先頭に回して 6AF3 や EAF3 とするミス。問題文の「論理シフト」を正しく理解する必要があります。

解法ステップ

1. 与えられた16進数をフル32ビット表記で考える（通常は 0x0000ABCD）。
2. 16進数を2進数に変換する：0xABCD = 1010 1011 1100 1101（二分ごとに区切る）。
3. 右に2ビットシフト（論理）する：空いた上位2ビットに0を入れる → 0010 1010 1111 0011。
4. 2進数を4ビット区切りで16進数に戻すと 0x2AF3。
5. 選択肢と照合してア（2AF3）が一致することを確認する。

選択肢別の誤答解説

• ア: 2AF3 — 正解。上記の通り論理右シフト2ビットの結果です。
• イ: 6AF3 — 回転（rotate right）2ビットの結果に相当します。下位の2ビットを上位に回す操作を想定すると 0x6AF3 になります。
• ウ: AF34 — 左シフト（左に2ビット）をした場合に下位16ビットだけを見たときに得られる値です（0xABCD << 2 = 0x2AF34 → 下位16ビット AF34）。
• エ: EAF3 — 算術右シフト（符号付きの右シフト）で上位を1で埋めた場合に相当します。元の最上位ビットが1と見なされると、このような塩梅になりますが、問題は論理シフトを要求しています。

補足コラム

• 論理シフト（logical shift）：空いたビット位置を常に0で埋める。符号なし整数の除算に対応（右シフトは2のべき乗での除算、切り捨て）。
• 算術シフト（arithmetic shift）：符号ビットを保持するために上位を符号ビットで埋める。負の数を保持したままシフトする際に用いる。
• ローテート（rotate）：回転操作は演算でビットを捨てずに循環させる。暗号やビット操作で使われる。
• 実装上、CPU命令や言語によって論理／算術／回転の動作が異なるため、問題文の用語を正確に読むことが重要です。

x = 0xABCD            # 与えられた値（32ビット中の下位16ビット）
logical_rshift2 = (x >> 2) & 0xFFFFFFFF
hex(logical_rshift2)  # '0x2af3'

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