この記事の対象者
- 「シフトえんざん」と聞いて泣いちゃった大人
- パソコンの中身がどうなってるか知りたいおともだち
- ぼく（5さい）にプログラミングで負けたくないパパとママ
はじめに
はじめまして！ぼくは5さいのエンジニアです。
さいきん、となりの席に座っている大人（30さい・ITエンジニア）が「 シフト演算 、まじでわからん……」と頭をかかえていたので、ぼくがレゴブロックを使っておしえてあげることにしました。
大人は「C言語」とか難しい言葉を使いたがりますが、じつはこれ、 「おもちゃのブロック」 を横にシャカシャカ動かすだけでわかる、ちょう簡単な仕組みなんだよ！
今日は難しい漢字はあんまり使わずに、 「シフトえんざん」 の魔法をかいせつします！🚀
1. パソコンくんは「九九」を暗記してない！？
大人はみんな「ににんがし（2×2=4）」「にさんがろく（2×3=6）」って、呪文みたいに「九九」を丸暗記してるよね。
でも、パソコンくんは「0」と「1」しか知らないから、九九の暗記ができません。
じゃあ、どうやって爆速で掛け算をしているの？
ここでパソコンくんが使うズルい技が 「シフトえんざん」 です。
2. ぼくのブロックでわかる「シフトえんざん」の魔法
大人にせつめいするために、ぼくのおもちゃの「ブロック」と「箱」をならべました。
ルールせつめい
- 横にズラッと「箱」がならんでいます。
- 右の箱から順番に「1の箱」「2の箱」「4の箱」「8の箱」とお名前がついています（ここだけ大人の 2進数 のルール）。
- 箱の中にブロックが1個入ると、その箱の数字になります。
[8の箱] [4の箱] [2の箱] [1の箱]
じっけん：数字の「2」を作ってみよう
「2の箱」にブロックを1つ入れます。
[ ] [ ] [ 🔴 ] [ ] ← いま「2」
魔法のはつどう：左に1つズラす！（左シフト）
ここで大人に言いました。
「このブロックを、左どなりの箱に1つズラしてみて！」 ```text
[ ] [ 🔴 ] [ ] [ ] ← 左に1つズラした！
ブロックは「4の箱」に移動しました。つまり、答えは **「4」** です。
さらにもう1つ左にズラしてみましょう。
```text
[ 🔴 ] [ ] [ ] [ ] ← さらに左に1つズラした！
ブロックは「8の箱」に移動しました。答えは 「8」 です。
3. これってつまり「九九の2の段」じゃない？
この動き、なんだか不思議だよね？
最初の「2」からスタートして、左にズラすたびに数字がどうなったか見てみよう。
- スタート：2
- 1回ズラす：4 （2の 2倍！ ）
- 2回ズラす：8 （4の 2倍！ ）
そうなんです！
「左に1つズラす」 っていうのは、 「2を掛ける（2倍にする）」 ことと全く同じなんだよ！
パソコンくんは「2を掛ける」という計算をするとき、真面目に足し算をするんじゃなくて、 「データを左にカシャッと1つズラすだけ」 で終わらせています。これが 「左シフトえんざん（<<）」 の正体です。
プログラムで書くとこんな感じ
// 大人がよくやる掛け算
let a = 2 * 2; // 答えは4
// ぼくたち（プロ）の書き方
let b = 2 << 1; // 「2を左に1つズラす（=2倍する）」答えは4！
4. 逆方向にズラすとどうなる？（右シフト）
ここまで読んだおともだちは、もう気づいたよね。
「じゃあ、右にズラしたらどうなるの？」
やってみましょう。「8」の状態からスタートして、右に1つズラします。
[ 🔴 ] [ ] [ ] [ ] ← いま「8」
↓ 右に1つズラす！
[ ] [ 🔴 ] [ ] [ ] ← 「4」になった！
- スタート：8
- 1回右にズラす：4 （8の半分！）
- 2回右にズラす：2 （4の半分！）
つまり、 「右に1つズラす」 ことは、 「2で割る（半分にする）」 ことと同じ（右シフトえんざん >>）なのです。
ぼくがビスケットを弟と半分こするのと同じだね！
まとめ
- 左に1つズラす（左シフト） ＝ 2倍にする（×2） * 右に1つズラす（右シフト） ＝ 半分にする（÷2） パソコンくんが計算を爆速でこなせるのは、掛け算や割り算を「横にブロックをズラすだけ」でサボっているからなんだね。
これを聞いたとなりの大人は「なるほど、パソコンくんは物理的にズラしてるだけなんか…ズルいな…」と言って、ぼくのレゴブロックで遊び始めました。仕事してほしいです。
もし、今後プログラミングで x << 1 というナゾの記号を見かけたら、「あ、こいつカッコつけて『2倍』って言ってるな」と心の中でニヤリとしてください。
最後まで読んでくれてありがとう！
参考になったら、LGTMと、おやつにタマゴボーロをください！✨