Java_移位運算

java移位運算符不外乎就這三種:<<(左移)、>>(帶符號右移)和>>>(無符號右移) 
1、 左移運算符  
左移運算符<<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類型的最大位數,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33%32=1位。 
2)運算規則  

按二進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 類型時,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 類型時,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類型時,將自動把這些類型擴大爲 int 型。

 3)數學意義  

在數字沒有溢出的前提下,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爲int型)  
1)把3轉換爲二進制數字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,  
轉換爲十進制是12。  
移動的位數超過了該類型的最大位數,  
如果移進高階位(31或63位),那麼該值將變爲負值。下面的程序說明了這一點: Java代碼  
// 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);       }    }    }  


該程序的輸出如下所示: 
536870908  1073741816  2147483632  -32  
注:n位二進制,最高位爲符號位,因此表示的數值範圍-2^(n-1) ——2^(n-1) -1,所以模爲2^(n-1)。 

2、 右移運算符 
右移運算符<<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類型時,將自動把這些類型擴大爲 int 型。  
例如,如果要移走的值爲負數,每一次右移都在左邊補1,如果要移走的值爲正數,每一次右移都在左邊補0,這叫做符號位擴展(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爲int型)  
1)11的二進制形式爲:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011  2)把低位的最後兩個數字移出,因爲該數字是正數,所以在高位補零。  3)最終結果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010。  轉換爲十進制是3。 
35 >> 2(35爲int型)  
35轉換爲二進制: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  

轉換爲十進制:

 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展,以便得到的值

可以作爲定義數組的下標,從而得到對應數組元素代表的十六進制字符。

 

 

例如

  

Java

代碼

  

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

的二進制形式爲:

1111 0001  

4

位數字被移出:

0000 1111  

按位與運算

:0000 1111  

轉爲

10

進制形式爲:

15 

b & 0x0f

的運算過程:

  

b

的二進制形式爲:

1111 0001  

0x0f

的二進制形式爲:

0000 1111  

按位與運算:

0000 0001  

轉爲

10

進制形式爲:

所以,該程序的輸出如下:

  

b = 0xf1 

3

 

無符號右移

 

 

無符號右移運算符

>>>  

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:

忽略了符號位擴展,

0

補最高位

 

 

無符號右移運算符

>>> 

只是對

32

位和

64

位的值有意義

 


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