Java位运算之移位运算

移位运算

移位运算符在程序设计中&＃xff0c;是位操作运算符的一种。移位运算符可以在二进制的基础上对数字进行平移。移位运算符有左移 <<&＃xff0c;右移 >>&＃xff0c;无符号右移 >>> 这几种。

左移 <<位运算符

运算规则&＃xff1a;按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数&＃xff0c;高位移出(舍弃)&＃xff0c;低位的空位补零。

首先来看它在 Java 中的使用&＃xff1a;

int a &＃61; 10;
System.out.print(a << 2);// 将变量a的二进制的值向左移动两位


执行结果&＃xff1a;40

首先我们先将 a 的值转化为二进制的形式。

00000000000000000000000000001010 // a值的二进制
上面将变量 a 的二进制的值使用左移 <<位运算符向左移动两位&＃xff0c;而根据它的使用规则可以看出&＃xff0c;我们需要将最左边的两个数&＃xff0c;也就是两个 0 给移除&＃xff0c;后面的数字整体向左移两位&＃xff0c;最右侧空出的两个位置用 0 补齐&＃xff0c;那它的最后结果就应该是&＃xff1a;

00000000000000000000000000001010 // a值的二进制
00000000000000000000000000101000 // 使用左移 <<位运算符向左移动两位后的二进制值
而 00000000000000000000000000101000 的十进制形式就是 40 。

右移 >> 位运算符

运算规则&＃xff1a;按二进制形式把所有的数字向右移动对应位移位数&＃xff0c;低位移出(舍弃)&＃xff0c;高位的空位补符号位&＃xff0c;即正数补零&＃xff0c;负数补一。

首先来看它在 Java 中的使用&＃xff1a;

int a &＃61; -3;
System.out.print(a >> 2);// 将变量a的二进制的值向右移动两位


执行结果&＃xff1a;-1

正负整数在 Java 中以二进制补码形式表示&＃xff0c;a 的值为 -3&＃xff0c;所以 a 的二进制形式为&＃xff1a;

11111111111111111111111111111101 // a值的二进制
注意&＃xff1a;负数最高位取1&＃xff0c;正数取0&＃xff0c;关于补码的相关知识可自行了解&＃xff0c;本课程不负责讲解。

上面将变量 a 的二进制的值使用右移 >> 位运算符向右移动两位&＃xff0c;而根据它的使用规则可以看出&＃xff0c;我们需要将最后两位的两个数&＃xff0c;也就是 0 和 1 给移除&＃xff0c;前面的数字整体向后退两位&＃xff0c;前面空出的两个位置用符号位补齐&＃xff0c;也就是如果这个数是正数&＃xff0c;就补 0&＃xff0c;负数的话就补 1&＃xff0c;而这里 a 的值为负数&＃xff0c;那它的最后结果就应该是&＃xff1a;

11111111111111111111111111111101 // a值的二进制
11111111111111111111111111111111 // 使用右移 >> 位运算符向右移动两位后的二进制值
11111111111111111111111111111111 的十进制形式是 -1&＃xff0c;故 -3 右移两位的结果是 -1。

无符号右移 >>> 运算符

运算规则&＃xff1a;与右移 >> 位运算符的移动方向相同&＃xff0c;区别是在移动后空出的高为上补 0&＃xff0c;即不考虑被移动整数的正负情况&＃xff0c;只使用 0 进行补位。

首先来看它在 Java 中的使用&＃xff1a;

int a &＃61; -3;
System.out.print(a >>> 2);// 将变量a的二进制的值向右移动两位


执行结果&＃xff1a;
1073741823

首先我们先将 a 的值转化为二进制的形式。

11111111111111111111111111111101 // a值的二进制
上面将变量 a 的二进制的值使用无符号右移 >>> 位运算符向右移动两位&＃xff0c;而根据它的使用规则可以看出&＃xff0c;我们需要将最后两位的两个数&＃xff0c;也就是 0 和 1 给移除&＃xff0c;前面的数字整体向后退两位&＃xff0c;前面空出的两个位置用两个 0 补齐&＃xff0c;那它的最后结果就应该是&＃xff1a;

11111111111111111111111111111101 // a值的二进制
00111111111111111111111111111111 // 使用无符号右移 >>> 位运算符向右移动两位后的二进制值
而 00111111111111111111111111111111 的十进制形式就是 1073741823 。