java移位運算子詳解

java移位運算子不外乎這三種：>（帶符號右移）和>>>（無符號右移）。 
1、 左移運算子
左移運算子1）它的通用格式如下所示：
value num 指定要移位值value 移動的位數。
左移的規則只記住一點：丟棄最高位，0補最低位
如果移動的位數超過了該類型的最大位數，那麼編譯器會對移動的位數取模。如對int型移動33位，實際上只移動了332=1位。

2）運算規則
以二進位形式把所有的數字向左移動對應的位數，高位移出(捨棄)，低位的空位補零。
當左移的運算數是int 類型時，每移動1位它的第31位就要被移出並且丟棄；
當左移的運算數是long 類型時，每移動1位它的第63位就要被移出並且丟棄。
當左移的運算數是byte 和short型別時，會自動把這些型別擴大為 int 型。

3）數學意義
在數字沒有溢出的前提下，對於正數和負數，左移一位都相當於乘以2的1次方，左移n位就相當於乘以2的n次方

4）計算過程：
例如：3 1）把3轉換為二進位數字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011，
(左側2)把左側的數字兩個零移出，其他的數字都朝左平移2位，
3）在低位(右側)的兩個空位補零。則得到的最終結果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100，
轉換為十進位是12。

移動的位數超過了該類型的最大位數，
如果移進高階位（31或63位），那麼該值將變為負值。下面的程序說明了這一點：

// Left shifting as a quick way to multiply by 2.
public class MultByTwo {
public static void main(String args[]) {
  
   for(i=0; i       num = num      System.out.println(num);
     System.out.println(num);
     System.out.println(num);
536870908
1073741816

2147483632

-32

註：n位二進制，最高位為符號位，因此表示的數值範圍-2^(n-1) ——2^(n-1) -1,所以模為2 ^(n-1)。

 

2、 右移運算子
右移運算子1）它的通用格式如下所示：

value >> num

num 指定要移位值value 移動的位數。

右移的規則只記住一點：符號位不變，左邊補上符號位

2）運算規則：
按二進制形式把所有的數字向右移動對應的位數，低位移出(捨棄)，高位的空位補符號位，即正數補零，負數補1
當右移的運算數是byte 和short型別時，會自動把這些型別擴大為int 型。
例如，如果要移走的值為負數，每一次右移都在左邊補1，如果要移走的值為正數，每一次右移都在左邊補0，這叫做符號位擴展（保留符號位元）（sign extension ），在進行右移

操作時用來保持負數的符號。


3）數學意義

右移一位相當於除2，右移n位相當於除以2的n次方。

4）計算過程

11 >>2(11為int型)
1)11的二進位形式為：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
2)數，所以在高位補零。

3)最終結果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010。

轉換為十進制是3。

35 >> 2(35為int型)
35轉換為二進位：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011 
把低位的最後兩個數字移出：000000000 1000
轉換為十進位： 8

5）在右移時不保留符號的出來
右移後的值與0x0f進行按位與運算，這樣可以捨棄任何的符號位擴展，以便得到的值可以作為定義數組的下標，從而得到對應數組元素代表的十六進位字元。
例如
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 = (byte) 0xf1;
System.out.println("b = 0x" hex[(b >> 4) & 0x0f] hex[b & 0x0f]);}}

(b >> 4) & 0x0f的運算過程：
b的二進位形式為：1111 0001
4位數字被移出：0000 1111
按位與運算:0000 1111

轉為10進位形式為：15

b & 0x0f的運算過程：
b的二進位形式為：1111 0001
0x0f的二進位形式為：0000 1111
按位與運算：0000 0001
轉為10進制的輸出如下：

b = 0xf1

3、無符號右移

無符號右移運算子>>>
它的通用格式如下：
value >>> num
num 指定要移位值value移動的位數。
無符號右移的規則只記住一點：忽略了符號位擴展，0補最高位
無符號右移運算符>>> 只是對32位和64位的值有意義

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