1. 程式人生 > >java移位運算子:(帶符號右移)和>>>(無符號右移)

java移位運算子:(帶符號右移)和>>>(無符號右移)

1、 左移運算子

  左移運算子<<使指定值的所有位都左移規定的次數。

  1)它的通用格式如下所示:

  value << num

  num 指定要移位值value 移動的位數。

  左移的規則只記住一點:丟棄最高位,0補最低位

  如果移動的位數超過了該型別的最大位數,那麼編譯器會對移動的位數取模。如對int型移動33位,實際上只移動了332=1位。

  2)運算規則

  按二進位制形式把所有的數字向左移動對應的位數,高位移出(捨棄),低位的空位補零。

  當左移的運算數是int 型別時,每移動1位它的第31位就要被移出並且丟棄;

  當左移的運算數是long 型別時,每移動1位它的第63位就要被移出並且丟棄。

  當左移的運算數是byte 和short型別時,將自動把這些型別擴大為 int 型。

  3)數學意義

  在數字沒有溢位的前提下,對於正數和負數,左移一位都相當於乘以2的1次方,左移n位就相當於乘以2的n次方

  4)計算過程:

  例如:3 <<2(3為int型)

  1)把3轉換為二進位制數字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011,

  2)把該數字高位(左側)的兩個零移出,其他的數字都朝左平移2位,

  3)在低位(右側)的兩個空位補零。則得到的最終結果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100,

  轉換為十進位制是12。

  移動的位數超過了該型別的最大位數,

  如果移進高階位(31或63位),那麼該值將變為負值。下面的程式說明了這一點:

  Java程式碼

  // 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);

  }

  }

  }

  該程式的輸出如下所示:

  536870908

  1073741816

  2147483632

  -32

  注:n位二進位制,最高位為符號位,因此表示的數值範圍-2^(n-1) ——2^(n-1) -1,所以模為2^(n-1)。

  2、 右移運算子

  右移運算子<<使指定值的所有位都右移規定的次數。

  1)它的通用格式如下所示:

  value >> num

  num 指定要移位值value 移動的位數。

  右移的規則只記住一點:符號位不變,左邊補上符號位

  2)運算規則:

  按二進位制形式把所有的數字向右移動對應的位數,低位移出(捨棄),高位的空位補符號位,即正數補零,負數補1

  當右移的運算數是byte 和short型別時,將自動把這些型別擴大為 int 型。

  例如,如果要移走的值為負數,每一次右移都在左邊補1,如果要移走的值為正數,每一次右移都在左邊補0,這叫做符號位擴充套件(保留符號位)(sign extension ),在進行右移

  操作時用來保持負數的符號。

  3)數學意義

  右移一位相當於除2,右移n位相當於除以2的n次方。

  4)計算過程

  11 >>2(11為int型)

  1)11的二進位制形式為:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011

  2)把低位的最後兩個數字移出,因為該數字是正數,所以在高位補零。

  3)最終結果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010。

  轉換為十進位制是2。

  35 >> 2(35為int型)

  35轉換為二進位制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011

  把低位的最後兩個數字移出:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000

  轉換為十進位制: 8

  5)在右移時不保留符號的出來

  右移後的值與0x0f進行按位與運算,這樣可以捨棄任何的符號位擴充套件,以便得到的值可以作為定義陣列的下標,從而得到對應陣列元素代表的十六進位制字元。

  例如

  Java程式碼

  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的運算過程:

  b的二進位制形式為:1111 0001

  4位數字被移出:1111 1111

  按位與運算:0000 1111

  轉為10進位制形式為:15

  b & 0x0f的運算過程:

  b的二進位制形式為:1111 0001

  0x0f的二進位制形式為:0000 1111

  按位與運算:0000 0001

  轉為10進位制形式為:1

  所以,該程式的輸出如下:

  b = 0xf1

  3、無符號右移

  無符號右移運算子>>>

  它的通用格式如下所示:

  value >>> num

  num 指定要移位值value 移動的位數。

  無符號右移的規則只記住一點:忽略了符號位擴充套件,0補最高位

  無符號右移運算子>>> 只是對32位和64位的值有意義