Java中的整型移位操作,为什么是“只有数值右端的低5位才有用”?

 M-G思维_891 发布于 2022-11-07 22:17

大家好,最近在看《Java编程思想》,在第三章“操作符”中有这么一段:

如果对char、byte或者short类型的数值进行移位处理,那么在移位进行之前,它们会被转成int类型,并且得到的结果也是一个int类型的值。只有数值右端的低5位才有用。这样可防止我们移位超过init型值所具有的位数。(译注:因为2的5次方为32,而int型值只有32位。

之后google查到了这篇文章:http://blog.csdn.net/showershow/article/details/6959122,不过还是没懂。

虽然译者做了注解,不过我还是不明白,为什么是“只有数值右端的低5位才有用”?有谁能够解释一下吗?谢谢!

PS. 第一次来这里,发现编辑器竟然支持Markdown,非常不错!

4 个回答
  • 我的理解是这样的,java编程思想是说的>>>这个无符号的右移为操作符的右边数值不能大于31,比如int i = -1,i >>> 33里面的数值右端指的是33这个数值。即取33的低位1[0 0001],所以只向右移动一位

    2022-11-12 01:43 回答
  • 因为int只有32位,<< 32就溢出了呀。所以限制为最右边那5位,以防溢出( 2 ** 5 = 32 )。

    2022-11-12 01:43 回答
  • 题主可能理解错了。

    a = b << c  
    

    规范中说的 只有数值右端的低5位才有用 说的是 c

    我们先看 b,在计算过程中,b 被转换成 int,因为 int 类型是 32 位,也就是 b 的值最多可以移动 31 位。

    如果把 b 移动 33 位,只有最后的 5 位有效,于是:

    (为了方便测试,一下代码为 js 代码)

    50 << 33
    // output:100
    

    等价于

    50 << (33%32)
    // output:100
    

    也就是

    50 << 1
    // output:100
    

    为了严谨,题主自行在 java 中测试。

    2022-11-12 01:43 回答
  • 一看到你的问题,我也不理解这句话。所以我写了一个简单的程序来看位移操作用的是什么 bytecode :

    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            byte b = 32;
            int i = b << 4;
            System.out.println(i);
        }
    }
    

    用 javap 查看编译出来的字节码:

      public static void main(java.lang.String[]);
        Code:
           0: bipush        32
           2: istore_1
           3: iload_1
           4: iconst_4
           5: ishl
           6: istore_2
           7: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/
    io/PrintStream;
          10: iload_2
          11: invokevirtual #3                  // Method java/io/PrintStream.printl
    n:(I)V
          14: return
    }
    

    我发现用的是 ishl ,它的解释是这样的:http://cs.au.dk/~mis/dOvs/jvmspec/ref-_ishl.html

    Shifts value2 left by the amount indicated in the five low bits of value1

    所以我终于明白英文原文里的“right-hand side”指的并不是某个数值的“右端”,“right-hand side”是一个术语,应该翻译成“右操作数”。

    Only the five low-order bits of the right-hand side will be used.

    这句话可以做这样的理解:位移操作符只用到了它的右操作数的低5位。

    我看到这句话的时候就理解成只使用了左操作数的低5位,可能你也是这样理解的。

    P.S. 在 wiki 上翻到:http://en.wikipedia.org/wiki/Bitwise_operation#Shifts_in_Java

    only the five lowest-order bits of the right-hand operand are used as the shift distance

    这里使用“right-hand operand”更明确地表示是右手边的操作数。

    2022-11-12 01:43 回答
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