移位操作符

移位操作符

1. byte short char等类型变量进行移位前会先转换成int型
2. long型转换前后皆为long型
3. 移位操作符左边操作数为需要移位的操作数，右边为需要向左或向右移动的位数
4. 移位操作符可与等号组合使用，表示先移位再赋值。eg.>>= 先移位再赋值给左边的变量

分类

1. 左移位操作符 << ：向左移动，低位补0
2. 有符号右移位操作符 >> ：向右移动，负数高位补1，正数高位补0
3. 无符号右移位操作符 >>>：向右移动，高位补0 （c++/c 中都没有）

使用示例

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 100;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(-i));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(i << 4));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(-i << 4));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(i >> 4));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(-i >> 4));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(i >>> 4));
        System.out.println(Integer.toBinaryString(-i >>> 4));
    }
}

result:
1100100
11111111111111111111111110011100
11001000000
11111111111111111111100111000000
110
11111111111111111111111111111001
110
1111111111111111111111111001

• Integer.toBinaryString(int i)方法是Integer类的静态方法，返回整型变量i的二进制表示字符串
• 数据在计算机中以补码形式存在，正数补码是其本身，符号位为0，负数补码是其反码加一，符号位为1

补充

文章开头提到，1.byte short char等类型变量进行移位前会先转换成int型；3.移位操作符可与等号组合使用，表示先移位再赋值；两句话结合起来看的话，byte short char型变量在移位前会先进行类型转换，转换成int，这一步是没有问题的，因为我们知道扩展转换(从容纳数据量小的类型转换成容纳数据量大的类型)是安全的，然后进行移位赋值，在赋值的时候，同样需要进行类型转换，将移位后int型结果转换成原来的数据类型，而这一步是危险的，这是窄化转换(从容纳数据量大的类型转换成容纳数据量小的类型)，因而有可能得到错误的结果。

错误示例：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int i = -1;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
        i >>>= 10;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(i));
        short s = -1;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(s));
        s >>>= 10;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(s));
        byte b = -1;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(b));
        b >>>= 10;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(b));
    }
}

result:
11111111111111111111111111111111
1111111111111111111111
11111111111111111111111111111111
11111111111111111111111111111111
11111111111111111111111111111111
11111111111111111111111111111111

要想得到正确的结果，可以向上一个例子一样，用println方法直接输出结果

• 《Thinking in Java》中提到 只有数值右端的低5位才有用，这样可防止我们移位超过int型值所具有的位数
• 因为int型占4字节，共32位，也就是说，一个操作数最多移动32位就毫无意义了，所以移位运算符右端的数字最大不能大于等于32位，即最大31，用二进制表示为11111，一个数的低五位即可表示。
• 如果运算符右端的数字大于等于32，则可通过取32的模来得到真正需要移动的位数，eg. 1>>34，需要移动的位数34>32，因此让34对32取余,结果为34%32=2，因此真正的移位运算应该是1>>2
• 同理long型占8字节，共64位，运算符右端数值的低6位对应的十进制才是有效移动位数

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