java位移运算符转-白红宇

java位移运算符转

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发布时间：2019-06-22

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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