淺析java移位符的具體使用

概述

java移位符主要包括3種：

這里我們先附上代碼運(yùn)行實(shí)例，原理將在后面以解析下面代碼的方式進(jìn)行講解：

public class BitOperatorTest {
 public static void main(String[] args){
  System.out.println(1 << 4);
  System.out.println(-1 << 3);
  System.out.println(8 >> 3);
  System.out.println(-8 >> 3);
  System.out.println(-8 >>> 3);
 }
}

結(jié)果如下：

16
-8
1
-1
536870911

首先我們需要清楚在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)值一般用補(bǔ)碼來表示，主要原因是因?yàn)槭褂醚a(bǔ)碼可以使符號(hào)位和其他位統(tǒng)一處理，我們需要將上面的數(shù)值都轉(zhuǎn)化為補(bǔ)碼。

左移運(yùn)算符

1 << 4

首先我們將1化為源碼：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 （因?yàn)槠涫莍nt類型，所以化為二進(jìn)制有32位） 

正數(shù)的補(bǔ)碼和反碼等于源碼的本身。所以補(bǔ)碼也為上述二進(jìn)制代碼。

左移運(yùn)算符是將操作數(shù)的二進(jìn)制碼整理左移指定位數(shù)，左移后右面空出的位用0來補(bǔ)充。

左移4位 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1*2^0=1 

<font color=red>0000</font> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 <font color=blue>0000</font> (紅色被移除截?cái)?，藍(lán)色是新補(bǔ)的0) 1*2^4=16

-1 << 3

我們開始第二個(gè)輸出語句，這是一個(gè)負(fù)數(shù)。負(fù)數(shù)的反碼是他的源碼符號(hào)位不變，其余按位取反。補(bǔ)碼是他的反碼加一。
所以我們可以得到-1的源碼為1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 -1*2^0=-1
          反碼為1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
          補(bǔ)碼為1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

對(duì)補(bǔ)碼進(jìn)行操作得<font color=red>111</font> 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1<font color=blue>000</font> (紅色被移除截?cái)?，藍(lán)色是新補(bǔ)的0)

將結(jié)果數(shù)轉(zhuǎn)化為源碼得1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 -1*2^3=-8

總結(jié)

所以通過上面對(duì)左移運(yùn)算符的簡單使用不難發(fā)現(xiàn)，我們可以將其簡便理解為移動(dòng)幾位，就是為操作數(shù)乘以2的幾次方。

右移運(yùn)算符

左移運(yùn)算符不牽扯符號(hào)位的增補(bǔ)符號(hào)位，所以沒有有無符號(hào)分類

有符號(hào)右移運(yùn)算符

8 >> 3

根據(jù)上面流程，我這里直接就簡化為
   源碼為:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 1*2^3=8
   反碼為:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000
   補(bǔ)碼為:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000

運(yùn)算后結(jié)果:<font color=blue>000</font>0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 <font color=red>000</font> 1*2^0=1(紅色被移除截?cái)?，藍(lán)色是新補(bǔ)的符號(hào)位，并且以原來的符號(hào)位填補(bǔ))

-8 >> 3

根據(jù)上面流程，我這里直接就簡化為
   源碼為:1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 -1*2^3=8
   反碼為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111
   補(bǔ)碼為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000

運(yùn)算后結(jié)果:<font color=blue>111</font>1 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 <font color=red>000</font> (紅色被移除截?cái)?，藍(lán)色是新補(bǔ)的符號(hào)位，并且以原來的符號(hào)位填補(bǔ))
轉(zhuǎn)換為源碼為:1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 -1*2^0=-1

總結(jié)

同左移運(yùn)算符一樣,總結(jié)規(guī)律后可得出，右移運(yùn)算符移動(dòng)幾位則是對(duì)操作數(shù)除以2的多少次方。

無符號(hào)右移運(yùn)算符

-8 >>> 3

根據(jù)上面流程，我這里直接就簡化為
   源碼為:1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 -1*2^3=8
   反碼為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111
   補(bǔ)碼為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000

運(yùn)算后結(jié)果:<font color=yellow>000</font>1 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 <font color=red>000</font> (紅色被移除截?cái)?，注意黃色部分，在無符號(hào)右移運(yùn)算位中統(tǒng)一補(bǔ)0)

此時(shí)數(shù)值將會(huì)非常大，所以得到程序中的結(jié)果。

補(bǔ)充

如果操作類型低于int類型，比如byte，char等，先將其轉(zhuǎn)化為int類型在進(jìn)行移位。 

對(duì)于int類型的移位，如果移動(dòng)位數(shù)超過32位，則讓位數(shù)對(duì)32取余，然后進(jìn)行運(yùn)行，即a>>33 == a>>1 a>>32 ==a 

同樣如果對(duì)于long類型的移位，移動(dòng)位數(shù)超過64，則也需要對(duì)移動(dòng)位數(shù)進(jìn)行處理。

代碼補(bǔ)充

對(duì)于補(bǔ)充內(nèi)容的代碼不進(jìn)行詳解，代碼及運(yùn)算結(jié)果如下，基本流程與上面類似，

代碼：

public class BitOperatorTest {
 public static void main(String[] args){
  System.out.println((char)4 << 4);
  System.out.println(4 << 4);
  System.out.println(4 << 36);
  System.out.println((long)1214 >> 66);
  System.out.println((long)1214 >> 2);
 }
}

運(yùn)行結(jié)果：

64
64
64
303
303

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持億速云。