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  • java位移运算符 转

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    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。

    左移的规则只记住这一点: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,那么编译器就会对移动的位数取模。如果对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:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011,

    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0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100,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。下面程序说明了这一点:

     1 //left shifting as a quick way to multiply by 2
     2 public class MultByTwo{
     3    public static void main(String args[]){
     4          int i;
     5          int num = 0xFFFFFFE;  
     6          for(int i=0;i<4;i++){
     7               num = num<<1;
     8               System.out.println(num);
     9         }
    10     }      
    11 }

    输出分析(粗体字为输出):
    十六进制 十进制
    0xFFFFFFE 268435454
    ----------------------------
    536870908
    1073741816
    2147483632
    -----------------------------

    十进制:4294967264
    二进制:11111111 11111111 11111111 11100000

    补码:      11111111 11111111 11111111 11100000

    <符号位为1的二进制转十进制负数:>
    1>除去符号位-1:
                  11111111 11111111 11111111 11011111
    2>除去符号位,按位取反,即得到源码:
                 10000000 00000000 00000000 00100000

    源码转换成十进制数结果:                             -                              32

         -------因为最高位为1所以带负号

    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)(sign extension ),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:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011 
    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0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010。 
    转换为十进制是3。 

    35 >> 2(35为int型) 
    35转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011  
    把低位的最后两个数字移出:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 
    转换为十进制: 8 

    5)在右移时不保留符号位的出来

    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:

    1 public class HexByte{
    2   public static void main(String args[]){
    3     char hex[] = {'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7',   '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 
    4                                  'e', 'f'};
    5     byte b = (byte)0xf1;
    6     System.out.println("b = 0x" + hex[(b >> 4) & 0x0f] + hex[b & 
    7          0x0f]);
    8  }        
    9 }

    (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:1 

    所以,该程序的输出如下: 
    b = 0xf1 

    ========================================

    一个byte数字:

    &0x0f:置空高四位 保留低四位

    ========================================


    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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