Java 시프트 연산자에 대한 자세한 설명

Java 시프트 연산자는 <<(왼쪽 시프트), >>(부호 있는 오른쪽 시프트) 및 >>>(부호 없는 오른쪽 시프트)입니다.
1. 왼쪽 시프트 연산자
왼쪽 시프트 연산자<< 지정된 값의 모든 비트를 지정된 횟수만큼 왼쪽으로 이동합니다.
1) 일반적인 형식은 다음과 같습니다.
value << num
num은 값 값을 이동할 비트 수를 지정합니다.
왼쪽 시프트 규칙에 대해 한 가지만 기억하세요. 가장 높은 비트를 버리고 가장 낮은 비트를 0으로 채웁니다.
이동된 비트 수가 해당 유형의 최대 비트 수를 초과하는 경우 컴파일러는 다음의 모듈로를 사용합니다. 이동된 비트 수. 예를 들어 int 유형이 33비트만큼 이동하면 실제로는 332=1비트만 이동됩니다.

2) 연산 규칙
모든 숫자를 이진수 형식에서 해당 자릿수만큼 왼쪽으로 이동하고, 상위 비트를 밖으로 이동(폐기)하고, 하위 비트의 빈 비트를 0으로 채웁니다. .
왼쪽 시프트의 피연산자가 int 유형인 경우 1비트를 이동할 때마다 31번째 비트가 밖으로 이동되어 삭제됩니다.
왼쪽 시프트의 피연산자가 long 유형인 경우, 1비트씩 이동할 때마다 삭제됩니다. 1비트 이동하면 31번째 비트인 비트 63이 제거되고 폐기됩니다.
왼쪽 시프트 피연산자가 byte 및 short 유형인 경우 이러한 유형은 자동으로 int 유형으로 확장됩니다.

3) 수학적 의미
숫자가 넘치지 않는 한 양수와 음수의 경우 한 자리 왼쪽으로 이동하는 것은 2의 1승을 곱하고 n을 이동하는 것과 같습니다. 왼쪽 비트는 2의 n승을 곱하는 것과 같습니다.

4) 계산 과정:
예: 3 <<2 (3은 int 유형)
1) 변환 3 이진수 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011,
2) 숫자의 상위 비트(왼쪽)에 있는 두 개의 0을 제거하고 다른 모든 숫자를 2비트만큼 왼쪽으로 이동합니다.
3 ) 낮은 비트(오른쪽)의 빈 두 비트를 0으로 채웁니다. 최종 결과는 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100이고,
을 십진수로 환산하면 12입니다.

이동된 비트 수가 해당 유형의 최대 비트 수를 초과합니다.
숫자가 상위 비트(31 또는 63비트)로 이동되면 값이 음수가 됩니다. 다음 프로그램은 이를 보여줍니다.

// 2를 곱하는 빠른 방법으로 왼쪽 시프트.
public class MultByTwo {
public static void main(String args[]) {
int i;
int num = 0xFFFFFFFE;
for(i=0; i<4; i ) {
num = num << 1;
System.out.println(num );
}
}
}

이 프로그램의 출력은 다음과 같습니다. >참고: n비트 이진수, 가장 높은 비트는 부호 비트이므로 표시되는 숫자 범위는 - 2^(n-1) - 2^(n-1) -1이므로 모듈러스는 2^(n-1)입니다.

2. 오른쪽 시프트 연산자
오른쪽 시프트 연산자<< 지정된 값의 모든 비트를 지정된 횟수만큼 오른쪽으로 이동합니다.
1) 일반적인 형식은 다음과 같습니다.

value >> num

num은 값 값을 이동할 비트 수를 지정합니다.

오른쪽 시프트 규칙에 대해 한 가지만 기억하세요. 부호 비트는 변경되지 않고 왼쪽에 부호 비트가 추가됩니다.

2) 연산 규칙:
모든 숫자를 오른쪽으로 이동합니다. 이진수 형식에서 해당 자릿수에 해당하는 숫자의 경우, 낮은 비트는 밖으로 이동(폐기)되고, 높은 비트는 부호 비트로 채워집니다. 즉, 양수는 0으로 채워지고 음수는 1로 채워집니다
오른쪽 시프트의 피연산자는 byte 및 short 유형이며 이러한 유형은 자동으로 int 유형으로 확장됩니다.
예를 들어 제거할 값이 음수인 경우 오른쪽 시프트마다 왼쪽에 1이 추가됩니다. 제거할 값이 양수인 경우 오른쪽 시프트마다 왼쪽에 0이 추가됩니다. 이를 부호 비트 확장(Reserved sign bit)(부호 확장)이라고 하며, 오른쪽 시프트

연산을 수행할 때 음수의 부호를 유지하는 데 사용됩니다.

3) 수학적 의미
1비트를 오른쪽으로 쉬프트하는 것은 2로 나누는 것과 같고, n비트를 오른쪽으로 쉬프트하는 것은 2를 n승으로 나누는 것과 같습니다.

4) 계산 과정

11 >>2(11은 int 형식)

1) 11의 이진 형식은 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
2) 하위 비트의 마지막 두 자리는 밖으로 이동되고 숫자가 양수이므로 상위 비트는 0으로 채워집니다.
3) 최종 결과는 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 입니다.

십진수로 환산하면 3입니다.

35 >> 2(35는 int 유형)
35를 이진수로 변환: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011
하위 비트의 마지막 두 자리 제거: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000
10진수로 변환: 8

5) 오른쪽으로 이동하면 부호가 유지되지 않습니다.

오른쪽으로 이동한 후의 값은 0x0f와 비트 AND로 연결됩니다. 결과 값을 정의 배열의 아래 첨자로 사용하여 해당 배열 요소가 나타내는 16진수 문자를 얻을 수 있도록 비트가 확장됩니다.
예를 들어
public class HexByte {
public static public void main(String args[]) {

char hex[] = {

'0', '1', '2' , '3', '4', '5', '6', '7',
'8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e ' , 'f''
};
byte b = (바이트) 0xf1;
System.out.println("b = 0x" hex[(b >> 4) & 0x0f] hex [ b & 0x0f]);}}

(b >> 4) & 0x0f 작업 프로세스:
b의 이진 형식: 1111 0001
4자리가 밖으로 이동됨: 0000 1111
비트 AND 연산: 0000 1111
십진수 형식으로 변환: 15

b & 0x0f의 연산 과정:
b의 이진 형식: 1111 0001
0x0f의 이진 형식: 0000 1111
비트 AND 연산: 0000 0001
10진수로 변환 형식은 다음과 같습니다. 1

따라서 이 프로그램의 출력은 다음과 같습니다.
b = 0xf1

3. 부호 없는 오른쪽 시프트
부호 없는 오른쪽 시프트 연산자> >>
일반적인 형식은 다음과 같습니다.
value >>> num
num은 값 값을 이동할 비트 수를 지정합니다.
부호 없는 오른쪽 시프트 규칙에 대해 한 가지만 기억하세요. 부호 비트 확장을 무시하고 가장 높은 비트를 0으로 채웁니다.
부호 없는 오른쪽 시프트 연산자>>> value

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