java 移位运算

xiaoxiao2021-02-28  31

移位运算符

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332=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 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21次方,左移n位就相当于乘以2n次方 4)计算过程: 例如:3 <<2(3int1)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(3163位),那么该值将变为负值。下面的程序说明了这一点: 

// 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);  

   }  

  }  

}  

// 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);   }  }}

该程序的输出如下所示: 536870908 1073741816 2147483632 -32 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,负数补当右移的运算数是byte 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2n次方。 4)计算过程 11 >>2(11int1)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2 35 >> 2(35int35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: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

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]);  

}  

}   

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的运算过程: b的二进制形式为:1111 0001 4位数字被移出:0000 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:所以,该程序的输出如下: b = 0xf1 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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