Java教程:3种位移运算符详解(java位移符号计算)

createh52个月前 (01-23)技术教程27

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,那么编译器会对移动的位数取模。如对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00000000000000000000000000000011,

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00000000000000000000000000001100,

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。下面的程序说明了这一点:

Java代码收藏代码

// Left shifting as a quick way to multiply by 2.  

public class MultByTwo {  

public static void main(String args[]) {  

   int i;  

   int num = 0xFFFFFFE;   

   for(i=0; i<4; i++) {  

       num = num << 1;   

     System.out.println(num);  

   }  

  }  

}  123456789101112131415161718192021复制代码类型:[java]

该程序的输出如下所示:

536870908

1073741816

2147483632

-321234567复制代码类型:[java]


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)(signextension),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:00000000000000000000000000001011

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00000000000000000000000000000010。

转换为十进制是2。

35>>2(35为int型)

35转换为二进制:00000000000000000000000000100011

把低位的最后两个数字移出:00000000000000000000000000001000

转换为十进制:8

5)在右移时不保留符号的出来

右移后的值与0x0f进行按位与运算,这样可以舍弃任何的符号位扩展,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Java代码

(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:112345678910111213141516171819复制代码类型:[java]

所以,该程序的输出如下:

b = 0xf11复制代码类型:[java]

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

「链接」

相关文章

一看就懂的Java对象内存布局(java内部对象)

Java对象的内存布局1 前言新建对象的方式:Object.clone,反序列化直接复制已有数据,初始化新建对象的实例字段Unsafe.allocateInstance没有初始化实例字段new反射ne...

谷歌宣布:两年后所有32位应用程序将全部转换为64位

【CNMO新闻】一年前,谷歌向Android应用程序开发人员提供了关于2019年8月即将推出Google Play商店的新64位要求的提醒,现在它发布了有关其64位转换的更多细节。谷歌根据2017年1...

Android L 64位模拟器终于来了:x86独享

Google I/O 2014大会已经过去了很久,64位的Android L依然停留在纸面上,但现在至少可以让开发者们先行品尝品尝了:64位的Android L模拟器已经发布。这次公布的模拟器镜像是专...

详解JVM中的Java对象(java的jvm是指)

文章目录对象的创建第一步:对象内存的分配指针碰撞(Bump the Pointer)空闲列表(Free List)内存分配的线程安全问题第二步:对象属性的初始化第三步:对象构造函数的执行对象的内存布局...

Java程序员如何学习Golang(一)(golang java 学哪个)

不会golang的程序员不是好的java程序员,现在的docker、k8s,以及其他一些中间件很多都是采用golang语言开发,作为一个java程序员,不能只会用他们,还是应该多了解一些底层原理性的东...

这10种分布式ID,太绝了!(分布式id的作用)

前言分布式ID,在我们日常的开发中,其实使用的挺多的。有很多业务场景在用,比如:分布式链路系统的trace_id单表中的主键Redis中分布式锁的key分库分表后表的id今天跟大家一起聊聊分布式ID的...