Является ли смещение вправо неопределенным поведением для отрицательного числа в cpp и в java?

Да. Это определяется реализацией.

Согласно C++03 5.8/3, который определяет сдвиг вправо:

Значение E1 >> E2 — это E1, сдвинутая вправо E2 битовых позиций. Если E1 имеет беззнаковый тип или если E1 имеет знаковый тип и неотрицательное значение, значение результата равно целой части частного E1, деленной на число 2, возведенное в степень E2. Если E1 имеет тип со знаком и отрицательное значение, результирующее значение определяется реализацией.

Для получения дополнительной информации см. этот ссылка.

По умолчанию он подписан int. Диапазон от -32767 до 32767, побитовый диапазон от -111111111111111 до +111111111111111. Самый первый бит слева действует как отрицательный или положительный индикатор. И все арифметические операции будут выполняться методом дополнения до 2. В общем, отрицательный int представлен в методе двух дополнений, т.е. возьмем пример того, как представлен -1.

4 Bytes = 32 bits
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
how represent 1
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
Then we invert the digits. 0 becomes 1, 1 becomes 0.
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
Then we add 1.
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
This is how -1 is represented

Сдвиг вправо отрицательного числа определяется как сдвиг на 1 с к старшим битовым позициям, тогда в дополнительном представлении на 2 с он будет вести себя как арифметический сдвиг - результат сдвига вправо на N будет таким же, как деление на 2N , округляя в сторону минус бесконечности. Таким образом, смещение -1 равно -1, теперь возьмите другое число. Например, если у вас есть 8-битное двоичное число с дополнением до 2, пусть оно представляет -3

    0000 0011
    Then we invert the digits.
    1111 1100
    Then we add 1. 
    1111 1101

11111101, представляющее -3 в десятичном виде, и вы выполняете арифметический сдвиг вправо на 1, чтобы получить 11111110, представляющий -2 в десятичном виде, это то же самое, что и деление -3 на 2 ^ 1, что дает -1,5, которое округляется до отрицательной бесконечности, что приводит к -2 .

В Java поведение >> четко определено для отрицательных чисел (см. ниже).

В C++ поведение >> не определено для отрицательных чисел (см. ответ от rsp ).

Цитирование спецификации языка Java, §15.19. Операторы смены:

Значение n ›› с равно n сдвигу вправо с битовых позиций с расширением знака . Полученное значение равно floor(n / 2^s). Для неотрицательных значений n это эквивалентно усечению целочисленного деления, вычисляемого оператором целочисленного деления /, на два в степени s.

Значение n ››› с равно n сдвигу вправо с битовых позиций с нулевым расширение, где:

• Если n положительное, то результат будет таким же, как и у n ›› s.

• Если n отрицательное и тип левого операнда int, то результат равен результату выражения (n ›› s) + (2 ‹‹ ~s) .

• Если n отрицательное и тип левого операнда long, то результат равен результату выражения (n ›› s) + (2L ‹‹ ~s) .