Java教程:3种位移运算符详解
xsobi 2024-11-23 10:49 1 浏览
Java移位运算符不外乎就这三种:<<(左移)、>>(带符号右移)和>>>(无符号右移)。
1、左移运算符
左移运算符<<使指定值的所有位都左移规定的次数。
1)它的通用格式如下所示:
value<<num
num指定要移位值value移动的位数。
左移的规则只记住一点:丢弃最高位,0补最低位
如果移动的位数超过了该类型的最大位数,那么编译器会对移动的位数取模。如对int型移动33位,实际上只移动了33%32=1位。
2)运算规则
按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的空位补零。
当左移的运算数是int类型时,每移动1位它的第31位就要被移出并且丢弃;
当左移的运算数是long类型时,每移动1位它的第63位就要被移出并且丢弃。
当左移的运算数是byte和short类型时,将自动把这些类型扩大为int型。
3)数学意义
在数字没有溢出的前提下,对于正数和负数,左移一位都相当于乘以2的1次方,左移n位就相当于乘以2的n次方
4)计算过程:
例如:3<<2(3为int型)
1)把3转换为二进制数字00000000000000000000000000000011,
2)把该数字高位(左侧)的两个零移出,其他的数字都朝左平移2位,
3)在低位(右侧)的两个空位补零。则得到的最终结果是00000000000000000000000000001100,
转换为十进制是12。
移动的位数超过了该类型的最大位数,
如果移进高阶位(31或63位),那么该值将变为负值。下面的程序说明了这一点:
Java代码收藏代码
// Left shifting as a quick way to multiply by 2.
public class MultByTwo {
public static void main(String args[]) {
int i;
int num = 0xFFFFFFE;
for(i=0; i<4; i++) {
num = num << 1;
System.out.println(num);
}
}
} 123456789101112131415161718192021复制代码类型:[java]
该程序的输出如下所示:
536870908
1073741816
2147483632
-321234567复制代码类型:[java]
注:n位二进制,最高位为符号位,因此表示的数值范围-2^(n-1)——2^(n-1)-1,所以模为2^(n-1)。
2、右移运算符
右移运算符<<使指定值的所有位都右移规定的次数。
1)它的通用格式如下所示:
value>>num
num指定要移位值value移动的位数。
右移的规则只记住一点:符号位不变,左边补上符号位
2)运算规则:
按二进制形式把所有的数字向右移动对应的位数,低位移出(舍弃),高位的空位补符号位,即正数补零,负数补1
当右移的运算数是byte和short类型时,将自动把这些类型扩大为int型。
例如,如果要移走的值为负数,每一次右移都在左边补1,如果要移走的值为正数,每一次右移都在左边补0,这叫做符号位扩展(保留符号位)(signextension),在进行右移
操作时用来保持负数的符号。
3)数学意义
右移一位相当于除2,右移n位相当于除以2的n次方。
4)计算过程
11>>2(11为int型)
1)11的二进制形式为:00000000000000000000000000001011
2)把低位的最后两个数字移出,因为该数字是正数,所以在高位补零。
3)最终结果是00000000000000000000000000000010。
转换为十进制是2。
35>>2(35为int型)
35转换为二进制:00000000000000000000000000100011
把低位的最后两个数字移出:00000000000000000000000000001000
转换为十进制:8
5)在右移时不保留符号的出来
右移后的值与0x0f进行按位与运算,这样可以舍弃任何的符号位扩展,以便得到的值可以作为定义数组的下标,从而得到对应数组元素代表的十六进制字符。
例如Java代码
(b >> 4) & 0x0f的运算过程:
b的二进制形式为:1111 0001
4位数字被移出:1111 1111
按位与运算:0000 1111
转为10进制形式为:15
b & 0x0f的运算过程:
b的二进制形式为:1111 0001
0x0f的二进制形式为:0000 1111
按位与运算:0000 0001
转为10进制形式为:112345678910111213141516171819复制代码类型:[java]
所以,该程序的输出如下:
b = 0xf11复制代码类型:[java]
3、无符号右移
无符号右移运算符>>>
它的通用格式如下所示:
value>>>num
num指定要移位值value移动的位数。
无符号右移的规则只记住一点:忽略了符号位扩展,0补最高位
无符号右移运算符>>>只是对32位和64位的值有意义
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