`

java移位操作

    博客分类:
  • java
 
阅读更多
----
http://jinguo.iteye.com/blog/540150

移位运算符就是在二进制的基础上对数字进行平移。按照平移的方向和填充数字的规则分为三种:<<(左移)、>>(带符号右移)和>>>(无符号右移)。
  在移位运算时,byte、short和char类型移位后的结果会变成int类型,对于byte、short、char和int进行移位时,规定实际移动的次数是移动次数和32的余数,也就是移位33次和移位1次得到的结果相同。移动long型的数值时,规定实际移动的次数是移动次数和64的余数,也就是移动66次和移动2次得到的结果相同。
  三种移位运算符的移动规则和使用如下所示:
  <<运算规则:按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的空位补零。
  语法格式:
  需要移位的数字 << 移位的次数
  例如: 3 << 2,则是将数字3左移2位
  计算过程:
  3 << 2
  首先把3转换为二进制数字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011,然后把该数字高位(左侧)的两个零移出,其他的数字都朝左平移2位,最后在低位(右侧)的两个空位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100,则转换为十进制是12.数学意义:
  在数字没有溢出的前提下,对于正数和负数,左移一位都相当于乘以2的1次方,左移n位就相当于乘以2的n次方。
  >>运算规则:按二进制形式把所有的数字向右移动对应巍峨位数,低位移出(舍弃),高位的空位补符号位,即正数补零,负数补1.
  语法格式:
  需要移位的数字 >> 移位的次数
  例如11 >> 2,则是将数字11右移2位
  计算过程:11的二进制形式为:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011,然后把低位的最后两个数字移出,因为该数字是正数,所以在高位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010.转换为十进制是3.数学意义:右移一位相当于除2,右移n位相当于除以2的n次方。
  >>>运算规则:按二进制形式把所有的数字向右移动对应巍峨位数,低位移出(舍弃),高位的空位补零。对于正数来说和带符号右移相同,对于负数来说不同。
  其他结构和>>相似。
  小结
  二进制运算符,包括位运算符和移位运算符,使程序员可以在二进制基础上操作数字,可以更有效的进行运算,并且可以以二进制的形式存储和转换数据,是实现网络协议解析以及加密等算法的基础。
  实例操作:
  public class URShift {
  public static void main(String[] args) {
  int i = -1;
  i >>>= 10;
  //System.out.println(i);
  mTest();
  }
  public static void mTest(){
  //左移
  int i = 12; //二进制为:0000000000000000000000000001100
  i <<= 2; //i左移2位,把高位的两位数字(左侧开始)抛弃,低位的空位补0,二进制码就为0000000000000000000000000110000
  System.out.println(i); //二进制110000值为48;
  System.out.println("<br>");
  //右移
  i >>=2; //i右移2为,把低位的两个数字(右侧开始)抛弃,高位整数补0,负数补1,二进制码就为0000000000000000000000000001100
  System.out.println(i); //二进制码为1100值为12
  System.out.println("<br>");
  //右移example
  int j = 11;//二进制码为00000000000000000000000000001011
  j >>= 2; //右移两位,抛弃最后两位,整数补0,二进制码为:00000000000000000000000000000010
  System.out.println(j); //二进制码为10值为2
  System.out.println("<br>");
  byte k = -2; //转为int,二进制码为:0000000000000000000000000000010
  k >>= 2; //右移2位,抛弃最后2位,负数补1,二进制吗为:11000000000000000000000000000
  System.out.println(j); //二进制吗为11值为2
  }
  }
  在Thinking in Java第三章中的一段话:
  移位运算符面向的运算对象也是
  二进制的“位”。 可单独用它们处理整数类型(主类型的一种)。左移位运算符(<<)能将运算符左边的运算对象向左移动运算符右侧指定的位数(在低位补0)。 “有符号”右移位运算符(>>)则将运算符左边的运算对象向右移动运算符右侧指定的位数。“有符号”右移位运算符使用了“符号扩展”:若值为正,则在高位插入0;若值为负,则在高位插入1。Java也添加了一种“无符号”右移位运算符(>>>),它使用了“零扩展”:无论正负,都在高位插入0。这一运算符是C或C++没有的。
  若对char,byte或者short进行移位处理,那么在移位进行之前,它们会自动转换成一个int。只有右侧的5个低位才会用到。这样可防止我们在一个int数里移动不切实际的位数。若对一个long值进行处理,最后得到的结果也 是long。此时只会用到右侧的6个低位,防止移动超过long值里现成的位数。但在进行“无符号”右移位时,也可能遇到一个问题。若对byte或 short值进行右移位运算,得到的可能不是正确的结果(Java 1.0和Java 1.1特别突出)。它们会自动转换成int类型,并进行右移位。但“零扩展”不会发生,所以在那些情况下会得到-1的结果。  



-----------






Java 定义的位运算(bitwise operators )直接对整数类型的位进行操作,这些整数类型包括long,int,short,char,and byte 。表4-2 列出了位运算:
表4.2 位运算符及其结果

运算符 结果
~ 按位非(NOT)(一元运算)
& 按位与(AND)
| 按位或(OR)
^ 按位异或(XOR)
>> 右移
>>> 右移,左边空出的位以0填充
运算符 结果
<< 左移
&= 按位与赋值
|= 按位或赋值
^= 按位异或赋值
>>= 右移赋值
>>>= 右移赋值,左边空出的位以0填充
<<= 左移赋值

续表

既然位运算符在整数范围内对位操作,因此理解这样的操作会对一个值产生什么效果是重要的。具体地说,知道Java 是如何存储整数值并且如何表示负数的是有用的。因此,在继续讨论之前,让我们简短概述一下这两个话题。

所有的整数类型以二进制数字位的变化及其宽度来表示。例如,byte 型值42的二进制代码是00101010 ,其中每个位置在此代表2的次方,在最右边的位以20开始。向左下一个位置将是21,或2,依次向左是22,或4,然后是8,16,32等等,依此类推。因此42在其位置1,3,5的值为1(从右边以0开始数);这样42是21+23+25的和,也即是2+8+32 。

所有的整数类型(除了char 类型之外)都是有符号的整数。这意味着他们既能表示正数,又能表示负数。Java 使用大家知道的2的补码(two’s complement )这种编码来表示负数,也就是通过将与其对应的正数的二进制代码取反(即将1变成0,将0变成1),然后对其结果加1。例如,-42就是通过将42的二进制代码的各个位取反,即对00101010 取反得到11010101 ,然后再加1,得到11010110 ,即-42 。要对一个负数解码,首先对其所有的位取反,然后加1。例如-42,或11010110 取反后为00101001 ,或41,然后加1,这样就得到了42。

如果考虑到零的交叉(zero crossing )问题,你就容易理解Java (以及其他绝大多数语言)这样用2的补码的原因。假定byte 类型的值零用00000000 代表。它的补码是仅仅将它的每一位取反,即生成11111111 ,它代表负零。但问题是负零在整数数学中是无效的。为了解决负零的问题,在使用2的补码代表负数的值时,对其值加1。即负零11111111 加1后为100000000 。但这样使1位太靠左而不适合返回到byte 类型的值,因此人们规定,-0和0的表示方法一样,-1的解码为11111111 。尽管我们在这个例子使用了byte 类型的值,但同样的基本的原则也适用于所有Java 的整数类型。

因为Java 使用2的补码来存储负数,并且因为Java 中的所有整数都是有符号的,这样应用位运算符可以容易地达到意想不到的结果。例如,不管你如何打算,Java 用高位来代表负数。为避免这个讨厌的意外,请记住不管高位的顺序如何,它决定一个整数的符号。

4.2.1 位逻辑运算符
位逻辑运算符有“与”(AND)、“或”(OR)、“异或(XOR )”、“非(NOT)”,分别用“&”、“|”、“^”、“~”表示,4-3 表显示了每个位逻辑运算的结果。在继续讨论之前,请记住位运算符应用于每个运算数内的每个单独的位。
表4-3 位逻辑运算符的结果
A 0 1 0 1 B 0 0 1 1 A | B 0 1 1 1 A & B 0 0 0 1 A ^ B 0 1 1 0 ~A 1 0 1 0

按位非(NOT)

按位非也叫做补,一元运算符NOT“~”是对其运算数的每一位取反。例如,数字42,它的二进制代码为:

00101010

经过按位非运算成为

11010101

按位与(AND)

按位与运算符“&”,如果两个运算数都是1,则结果为1。其他情况下,结果均为零。看下面的例子:

00101010 42 &00001111 15

00001010 10

按位或(OR)

按位或运算符“|”,任何一个运算数为1,则结果为1。如下面的例子所示:

00101010 42 | 00001111 15

00101111 47

按位异或(XOR)

按位异或运算符“^”,只有在两个比较的位不同时其结果是 1。否则,结果是零。下面的例子显示了“^”运算符的效果。这个例子也表明了XOR 运算符的一个有用的属性。注意第二个运算数有数字1的位,42对应二进制代码的对应位是如何被转换的。第二个运算数有数字0的位,第一个运算数对应位的数字不变。当对某些类型进行位运算时,你将会看到这个属性的用处。

00101010 42 ^ 00001111 15

00100101 37
位逻辑运算符的应用

下面的例子说明了位逻辑运算符:

// Demonstrate the bitwise logical operators.
class BitLogic {
public static void main(String args[]) {


String binary[] = {"0000", "0001", "0010", "0011", "0100", "0101", "0110", "0111", "1000", "1001", "1010", "1011", "1100", "1101", "1110", "1111"

};
int a = 3; // 0 + 2 + 1 or 0011 in binary
int b = 6; // 4 + 2 + 0 or 0110 in binary
int c = a | b;
int d = a & b;
int e = a ^ b;
int f = (~a & b) | (a & ~b);
int g = ~a & 0x0f;


System.out.println(" a = " + binary[a]);
System.out.println(" b = " + binary[b]);
System.out.println(" a|b = " + binary[c]);
System.out.println(" a&b = " + binary[d]);
System.out.println(" a^b = " + binary[e]);
System.out.println("~a&b|a&~b = " + binary[f]);
System.out.println(" ~a = " + binary[g]);


}
}


在本例中,变量a与b对应位的组合代表了二进制数所有的 4 种组合模式:0-0,0-1,1-0 ,和1-1 。“|”运算符和“&”运算符分别对变量a与b各个对应位的运算得到了变量c和变量d的值。对变量e和f的赋值说明了“^”运算符的功能。字符串数组binary 代表了0到15 对应的二进制的值。在本例中,数组各元素的排列顺序显示了变量对应值的二进制代码。数组之所以这样构造是因为变量的值n对应的二进制代码可以被正确的存储在数组对应元素binary[n] 中。例如变量a的值为3,则它的二进制代码对应地存储在数组元素binary[3] 中。~a的值与数字0x0f (对应二进制为0000 1111 )进行按位与运算的目的是减小~a的值,保证变量g的结果小于16。因此该程序的运行结果可以用数组binary 对应的元素来表示。该程序的输出如下:

a = 0011 b = 0110 a|b = 0111 a&b = 0010 a^b = 0101 ~a&b|a&~b = 0101 ~a = 1100

4.2.2 左移运算符
左移运算符<<使指定值的所有位都左移规定的次数。它的通用格式如下所示:

value << num
这里,num 指定要移位值value 移动的位数。也就是,左移运算符<<使指定值的所有位都左移num位。每左移一个位,高阶位都被移出(并且丢弃),并用0填充右边。这意味着当左移的运算数是int 类型时,每移动1位它的第31位就要被移出并且丢弃;当左移的运算数是long 类型时,每移动1位它的第63位就要被移出并且丢弃。

在对byte 和short类型的值进行移位运算时,你必须小心。因为你知道Java 在对表达式求值时,将自动把这些类型扩大为 int 型,而且,表达式的值也是int 型。对byte 和short类型的值进行移位运算的结果是int 型,而且如果左移不超过31位,原来对应各位的值也不会丢弃。但是,如果你对一个负的byte 或者short类型的值进行移位运算,它被扩大为int 型后,它的符号也被扩展。这样,整数值结果的高位就会被1填充。因此,为了得到正确的结果,你就要舍弃得到结果的高位。这样做的最简单办法是将结果转换为byte 型。下面的程序说明了这一点:

// Left shifting a byte value.
class ByteShift {


public static void main(String args[]) {
byte a = 64, b;
int i;


i = a << 2;
b = (byte) (a << 2);


System.out.println("Original value of a: " + a);
System.out.println("i and b: " + i + " " + b);
}
}


该程序产生的输出下所示:

Original value of a: 64
i and b: 256 0


因变量a在赋值表达式中,故被扩大为int 型,64(0100 0000 )被左移两次生成值256 (10000 0000 )被赋给变量i。然而,经过左移后,变量b中惟一的1被移出,低位全部成了0,因此b的值也变成了0。

既然每次左移都可以使原来的操作数翻倍,程序员们经常使用这个办法来进行快速的2 的乘法。但是你要小心,如果你将1移进高阶位(31或63位),那么该值将变为负值。下面的程序说明了这一点:

// Left shifting as a quick way to multiply by 2.
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);


}
}
这里,num 指定要移位值value 移动的位数。也就是,左移运算符<<使指定值的所有位都左移num位。每左移一个位,高阶位都被移出(并且丢弃),并用0填充右边。这意味着当左移的运算数是int 类型时,每移动1位它的第31位就要被移出并且丢弃;当左移的运算数是long 类型时,每移动1位它的第63位就要被移出并且丢弃。

在对byte 和short类型的值进行移位运算时,你必须小心。因为你知道Java 在对表达式求值时,将自动把这些类型扩大为 int 型,而且,表达式的值也是int 型。对byte 和short类型的值进行移位运算的结果是int 型,而且如果左移不超过31位,原来对应各位的值也不会丢弃。但是,如果你对一个负的byte 或者short类型的值进行移位运算,它被扩大为int 型后,它的符号也被扩展。这样,整数值结果的高位就会被1填充。因此,为了得到正确的结果,你就要舍弃得到结果的高位。这样做的最简单办法是将结果转换为byte 型。下面的程序说明了这一点:

// Left shifting a byte value.
class ByteShift {


public static void main(String args[]) {
byte a = 64, b;
int i;


i = a << 2;
b = (byte) (a << 2);


System.out.println("Original value of a: " + a);
System.out.println("i and b: " + i + " " + b);
}
}


该程序产生的输出下所示:

Original value of a: 64
i and b: 256 0


因变量a在赋值表达式中,故被扩大为int 型,64(0100 0000 )被左移两次生成值256 (10000 0000 )被赋给变量i。然而,经过左移后,变量b中惟一的1被移出,低位全部成了0,因此b的值也变成了0。

既然每次左移都可以使原来的操作数翻倍,程序员们经常使用这个办法来进行快速的2 的乘法。但是你要小心,如果你将1移进高阶位(31或63位),那么该值将变为负值。下面的程序说明了这一点:

// Left shifting as a quick way to multiply by 2.
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);


}
}
}

该程序的输出如下所示:

536870908
1073741816
2147483632
-32


初值经过仔细选择,以便在左移 4 位后,它会产生-32。正如你看到的,当1被移进31 位时,数字被解释为负值。

4.2.3 右移运算符
右移运算符>>使指定值的所有位都右移规定的次数。它的通用格式如下所示:

value >> num

这里,num 指定要移位值value 移动的位数。也就是,右移运算符>>使指定值的所有位都右移num位。下面的程序片段将值32右移2次,将结果8赋给变量a:

int a = 32;
a = a >> 2; // a now contains 8


当值中的某些位被“移出”时,这些位的值将丢弃。例如,下面的程序片段将35右移2 次,它的2个低位被移出丢弃,也将结果8赋给变量a:

int a = 35;
a = a >> 2; // a still contains 8


用二进制表示该过程可以更清楚地看到程序的运行过程:

00100011 35
>> 2
00001000 8


将值每右移一次,就相当于将该值除以2并且舍弃了余数。你可以利用这个特点将一个整数进行快速的2的除法。当然,你一定要确保你不会将该数原有的任何一位移出。

右移时,被移走的最高位(最左边的位)由原来最高位的数字补充。例如,如果要移走的值为负数,每一次右移都在左边补1,如果要移走的值为正数,每一次右移都在左边补0,这叫做符号位扩展(保留符号位)(sign extension ),在进行右移操作时用来保持负数的符号。例如,–8 >> 1 是–4,用二进制表示如下:

11111000 –8 >>1 11111100 –4

一个要注意的有趣问题是,由于符号位扩展(保留符号位)每次都会在高位补1,因此-1右移的结果总是–1。有时你不希望在右移时保留符号。例如,下面的例子将一个byte 型的值转换为用十六
进制表示。注意右移后的值与0x0f进行按位与运算,这样可以舍弃任何的符号位扩展,以便得到的值可以作为定义数组的下标,从而得到对应数组元素代表的十六进制字符。

// Masking sign extension.
class HexByte {
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]);}}

该程序的输出如下:

b = 0xf1

4.2.4 无符号右移
正如上面刚刚看到的,每一次右移,>>运算符总是自动地用它的先前最高位的内容补它的最高位。这样做保留了原值的符号。但有时这并不是我们想要的。例如,如果你进行移位操作的运算数不是数字值,你就不希望进行符号位扩展(保留符号位)。当你处理像素值或图形时,这种情况是相当普遍的。在这种情况下,不管运算数的初值是什么,你希望移位后总是在高位(最左边)补0。这就是人们所说的无符号移动(unsigned shift )。这时你可以使用Java 的无符号右移运算符>>> ,它总是在左边补0。

下面的程序段说明了无符号右移运算符>>> 。在本例中,变量a被赋值为-1,用二进制表示就是32位全是1。这个值然后被无符号右移24位,当然它忽略了符号位扩展,在它的左边总是补0。这样得到的值255被赋给变量a。

int a = -1; a = a >>> 24;

下面用二进制形式进一步说明该操作:

11111111 11111111 11111111 11111111 int型-1的二进制代码>>> 24 无符号右移24位00000000 00000000 00000000 11111111 int型255的二进制代码

由于无符号右移运算符>>> 只是对32位和64位的值有意义,所以它并不像你想象的那样有用。因为你要记住,在表达式中过小的值总是被自动扩大为int 型。这意味着符号位扩展和移动总是发生在32位而不是8位或16位。这样,对第7位以0开始的byte 型的值进行无符号移动是不可能的,因为在实际移动运算时,是对扩大后的32位值进行操作。下面的例子说明了这一点:

// Unsigned shifting a byte value.
class ByteUShift {
static public void main(String args[]) {
进制表示。注意右移后的值与0x0f进行按位与运算,这样可以舍弃任何的符号位扩展,以便得到的值可以作为定义数组的下标,从而得到对应数组元素代表的十六进制字符。
// Masking sign extension.
class HexByte {
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]);}}

该程序的输出如下:

b = 0xf1

4.2.4 无符号右移
正如上面刚刚看到的,每一次右移,>>运算符总是自动地用它的先前最高位的内容补它的最高位。这样做保留了原值的符号。但有时这并不是我们想要的。例如,如果你进行移位操作的运算数不是数字值,你就不希望进行符号位扩展(保留符号位)。当你处理像素值或图形时,这种情况是相当普遍的。在这种情况下,不管运算数的初值是什么,你希望移位后总是在高位(最左边)补0。这就是人们所说的无符号移动(unsigned shift )。这时你可以使用Java 的无符号右移运算符>>> ,它总是在左边补0。

下面的程序段说明了无符号右移运算符>>> 。在本例中,变量a被赋值为-1,用二进制表示就是32位全是1。这个值然后被无符号右移24位,当然它忽略了符号位扩展,在它的左边总是补0。这样得到的值255被赋给变量a。

int a = -1; a = a >>> 24;

下面用二进制形式进一步说明该操作:

11111111 11111111 11111111 11111111 int型-1的二进制代码>>> 24 无符号右移24位00000000 00000000 00000000 11111111 int型255的二进制代码

由于无符号右移运算符>>> 只是对32位和64位的值有意义,所以它并不像你想象的那样有用。因为你要记住,在表达式中过小的值总是被自动扩大为int 型。这意味着符号位扩展和移动总是发生在32位而不是8位或16位。这样,对第7位以0开始的byte 型的值进行无符号移动是不可能的,因为在实际移动运算时,是对扩大后的32位值进行操作。下面的例子说明了这一点:
// Unsigned shifting a byte value.
class ByteUShift {
static public void main(String args[]) {
int b = 2;
int c = 3;

a |= 4;
b >>= 1;
c <<= 1;
a ^= c;
System.out.println("a = " + a);
System.out.println("b = " + b);
System.out.println("c = " + c);
}
}

该程序的输出如下所示:

a = 3
b = 1
c = 6

---------------------------------------------

http://blog.csdn.net/xuchenguang/article/details/2301550

Java的移位操作(收集+纠正+排版)

此收集来源于网络收集,是我整理、纠正以及排版,来为大家提供全面一点的知识讲解,可能有些地方排的不好,望谅解。
======================================================================================
JAVA中位运算符包括:
&
|
~
^
<<
>>
>>>

一、
首先要搞清楚参与运算的数的位数:
(
联想:java的8种基本类型:byte,short, char, int, long,float,double,boolean.
   在内存中固定长度(字节):1      2       2       4     8     4       8      true/false
   这些固定类型的长度与具体的软硬件环境无关。这一点与C++不同,Java中的char类型用Unicode码储存

与此对应的,java提供了8种包装类型:
Byte,Short,Character,Integer,Long,Float,Double,Boolean.
它们之间的相互转换:例如:
double a=1;
//把double基本类型转换为Double包装类型
Double b=new Double(a);
//把Double包装类型转换为double基本类型
a=b.doubleValue();
)

所以int的是32位。long的是64位。

如int i = 1;
i的二进制原码表示为:
00000000000000000000000000000001

long l = 1;
l的二进制原码表示为:
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001

二、
原码——符号位为0表示正数,为1表示负数;
其余各位等同于真值的绝对值。
如:0000000000000010B=2,1000000000000010B=-2
反码——符号位的用法及正数的表示与“原码”一样;
负数的表示是在“原码”表示的基础上通过将符号位以外
的各位取反来获得的。
如:0000000000000010B=2,1111111111111101B=-2
补码——符号位的用法及正数的表示与“原码”一样;
负数的表示是在“反码”的基础上通过加1来获得的。
如:00000010B=2,11111110B=-2

如int i = -1;
10000000000000000000000000000001,最高位是符号位。正数为0,负数为1。
符号位不变,其他位逐位取反后:
11111111111111111111111111111110,即反码。
反码加1:
11111111111111111111111111111111,即补码。
==================================================================
   注意:负数都是用补码参与运算的。得到的也是补码,需要减1取反获得原码。         
           千万要理解这句话!!!                                                                                                    
==================================================================

三、
常用的位运算符0在位运算中是比较特殊的。
 
& 与。    全1为1, 有0为0。  任何数与0与都等于0。  
| 或。      有1为1, 全0为0。  任何数与0或都等于原值。
~ 非。     逐位取反
^ 异或。  相同为0,相异为1。      任何数与0异或都等于原值。

对于int类型数据来说:
1.<<
逻辑左移,右边补0,符号位就是被移动到的位.
正数:
x<<1一般相当于2x,但是可能溢出.
若x在这个范围中: 2的30次方~(2的31次方-1) 二进制表示 0100...0000到0111...1111,<<后最高为变为1了,变成负数了.
负数:
x<<1一般也相当于2x,也有可能溢出.
若x在这个范围中: -2的31次方~-(2的30次方+1)二进制表示1000...0000到1011...1111,<<后最高为变成0了,变成正数了.

2.>>
算术右移,和上面的不对应,为正数时左边补0,为负数时左边补1.
x>>1,相当于x/2,余数被舍弃,因为这个是缩小,所以不会溢出.
不过有一点要注意: -1右移多少位都是-1.(这个道理很简单嘛,呵呵)
另外舍弃的余数是正的:
3>>1=1  舍弃的余数是1.
-3>>1=-2 舍弃的余数也是1,而不是-1.
对于正数 x>>1和x/2相等
对于负数 x>>1和x/2不一定相等.

3.>>>
逻辑右移,这个才是和<<对应的
这个把符号位一起移动,左边补0
对于正数,>>>和>>是一样的
对于负数,右移之后就变成正数了.

可以使用Integer.toBinaryString(int i)来看01比特,更加直观.

四、
负数参与的运算,得到的是补码,负数得到原码的方法:
  方法一:将补码先减1,再逐位取反,得到原码。即为运算结果。
  方法二:将补码先逐位取反,再加1,得到原码。即为运算结果。
0例外,如果得到的是0,则不需这两种方法,即得到的原码位0。
另外,两个正数运算后得到的就是原码,不需要再用求原码方法。


举例:
-1^1,
-1
10000000000000000000000000000001--原码
11111111111111111111111111111110--反码
11111111111111111111111111111111--补码
1
00000000000000000000000000000001--原码

则-1^1等于
11111111111111111111111111111111^
00000000000000000000000000000001=
11111111111111111111111111111110--补码
11111111111111111111111111111101--反码
10000000000000000000000000000010--原码==-2
即-1^1=-2

举例:
-2^1
-2
10000000000000000000000000000010--原码
11111111111111111111111111111101--反码
11111111111111111111111111111110--补码
1
00000000000000000000000000000001--原码
则-2^-1等于
11111111111111111111111111111110^
00000000000000000000000000000001=
11111111111111111111111111111111--补码
11111111111111111111111111111110--反码
10000000000000000000000000000001--原码==-1

下面的是cooltigerzsh(阿波罗) 于 2005-2-4 15:16:07对(<<、>>、 >>>)的一翻讲解:

移位运算符面向的运算对象也是二进制的“位”。可单独用它们处理整数类型(主类型的一种)。
左移位运算符(<<)能将运算符左边的运算对象向左移动运算符右侧指定的位数(在低位补0)。
“有符号”右移位运算符(>>)则将运算符左边的运算对象向右移动运算符右侧指定的位数。
“有符号”右移位运算符使用了“符号扩展”:若值为正,则在高位插入0;若值为负,则在高位插入1。
Java也添加了一种“无符号”右移位运算符(>>>),它使用了“零扩展”:无论正负,都在高位插入0。
这一运算符是C或C 没有的。若对char,byte或者short进行移位处理,那么在移位进行之前,它们会自动转换成一个int。
只有右侧的5个低位才会用到。这样可防止我们在一个int数里移动不切实际的位数。
若对一个long值进行处理,最后得到的结果也是long。此时只会用到右侧的6个低位,防止移动超过long值里现成的位数。
但在进行“无符号”右移位时,也可能遇到一个问题。若对byte或short值进行右移位运算,
得到的可能不是正确的结果(Java 1.0和Java 1.1特别突出)。它们会自动转换成int类型,并进行右移位。
但“零扩展”不会发生,所以在那些情况下会得到-1的结果。

如:
public class URShift {
public static void main(String[] args) {
int i = -1;
i >>>= 10;
System.out.println(i);
long l = -1;
l >>>= 10;
System.out.println(l);
short s = -1;
s >>>= 10;
System.out.println(s);
byte b = -1;
b >>>= 10;
System.out.println(b);
}
}
输出结果:
4194303
18014398509481983
-1
-1

===============================================================================
还有一点不得不提,也是非常隐含的一点,那就是我在Einstein的BLOG上找到的,他说是SCJP上的题,
摘录他的文章如下:

SCJP里的题还真是"噶"呀,很多都是让人想不到的问题,有点意思.哈哈,今天最后一个,之后趴趴,太晚了,
明天还是去沈阳卖数码相机呢(兴奋ing...)

下面代码:
class test002
{
public static void main(String[] agrs)
{
  int i=-1;
  int j=i>>>32;
  System.out.println(j);
}
}
按照我的理解应该输出:0,因为JAVA的INT类型是占4字节的,也就是说占32位,当右移了32位的时候所有的位应该都变成0,但输出结果确是:-1,
想了很久没想明白就上网发了个帖子问了一下,非常感谢coffer283和danieljill()两位朋友.
原来在JAVA进行移位运算中因为int是占32位,进行移位的数是32的模,所以当i>>>32的时候就等于i>>>0,相当于没有进行移位.
我又试了试long类型的移位,long占8字节也就是64位,所以移位的数是64的模.
---------------------------------------------------------------------------------------------------

上面是他的问题,给了我不少的启发,对Java的移位运算有了跟深一层的理解。
同时我也对byte,short类型的移位周期做了实验,也是32,跟int类型的相同,从而也验证了byte、short进行右移位运算,会自动转换成int类型,我并验证了<<、>>、>>>这3个移位运算符都遵循移位周期。
=======================================================================================

呵呵,我现在终于整理完了,对Java移位运算有了个全面认识。我感觉没有白花这几个小时整理,hoho~~
分享到:
评论

相关推荐

    java 移位操作符的使用

    Java中的移位操作符用于对二进制数进行左移()、右移(&gt;&gt;)和无符号右移(&gt;&gt;&gt;)操作。 左移()操作符:将一个数的所有位向左移动指定的位数,右侧空出的位用0填充。 右移(&gt;&gt;)操作符:将一个数的所有位向右移动...

    java 移位运算符的资源

    Java 移位运算符是编程语言中用于处理二进制位的一种高效操作方式,它们能够对整数类型(byte, short, int, long)的值进行左移、右移和无符号右移操作。理解这些运算符对于优化代码和深入理解计算机底层工作原理至...

    JAVA基础之java的移位运算

    - 当对byte或short类型进行移位操作时,它们会被提升为int类型,因此移位结果可能超出原始类型的范围,需要额外处理。 - 左移可能会导致符号位丢失,尤其是对负数左移过多位时。 - 右移时,如果原始值为负数,符号位...

    Java移位运算符1

    在Java编程语言中,移位运算符是一种高效的方式来进行位操作,它们对于处理二进制数据和进行快速的乘法、除法等计算非常有用。本文将深入探讨Java中的三种移位运算符:左移运算符(),右移运算符(&gt;&gt;)以及无符号右...

    java实现大周期线性反馈移位寄存器

    线性反馈移位寄存器(Linear Feedback Shift Register,简称LFSR)是密码学、通信和计算机科学中的一种重要工具,它通过一系列线性函数操作来改变寄存器中的位序列,从而产生周期性的伪随机序列。这些序列在密码学中...

    java基于移位操作实现二进制处理的方法示例

    Java语言中的移位操作是处理二进制数据时非常高效且强大的工具,它涉及到计算机底层的位运算。本文将深入探讨如何使用Java的移位操作来处理二进制,并通过示例代码展示其实现方法。 首先,我们来看一下Java中的移位...

    java&lt;&lt;、&gt;&gt;、&gt;&gt;&gt;移位操作方法

    Java移位操作方法详解 Java中的移位操作方法主要有三种:左移位()、有符号右移位(&gt;&gt;)和无符号右移位(&gt;&gt;&gt;)。下面我们将详细介绍这三种移位操作方法的原理和应用。 一、左移位() 左移位操作将运算数的二...

    Java移位运算符详解实例(小结)

    Java移位运算符是Java语言中的一种基本运算符,用于对二进制数进行位移操作。移位运算符主要包括左移位运算符()、右移位运算符(&gt;&gt;&gt;)和带符号的右移位运算符(&gt;&gt;)。这些运算符可以单独用来处理int型整数。 1. ...

    文件移位加密与解密

    程序的核心部分在于读取文件内容,然后根据用户输入的密钥进行移位操作,最后输出加密或解密后的结果。程序还包含了一个无限循环,允许用户多次进行加密或解密操作而无需重新启动程序。 #### 程序关键代码解析 ```...

    Java中的进制与移位运算符

    移位运算在处理位操作、数组索引计算、快速乘除等方面非常有用,但需谨慎使用,因为它们可能会导致数值溢出或丢失符号信息。 了解了这些基础知识后,开发者可以更好地理解和编写涉及二进制和移位运算的代码。在实际...

    Java三种移位运算符原理解析

    Java移位运算符是Java编程语言中的一种基本操作符,主要用于对二进制数的移位操作。Java中有三种移位运算符:左移运算符()、带符号右移运算符(&gt;&gt;)和无符号右移运算符(&gt;&gt;&gt;)。下面我们将详细介绍这三种移位...

    移位算法文件加密解密

    移位算法在信息安全领域是一种常见的加密技术,它基于字符或数据块的位移操作来实现信息的隐藏。这种算法简单易懂,但也因为其相对简单的性质,可能在安全性上不如其他高级加密标准如AES(高级加密标准)或RSA。本文...

    LFSR线形反馈移位寄存器

    LFSR通过移位操作和线性反馈功能,能够生成一系列看似随机的数据序列,这些序列在统计上具有良好的均匀性和不可预测性。 LFSR的基本工作原理是基于移位寄存器的。移位寄存器是一种存储设备,它包含若干个存储单元...

    java位运算符之左移操作视频

    1. 移位数量:左移操作符后的数字表示要移动的位数。如果这个数字大于32(对于32位整数),结果将取决于JVM的具体实现,通常会截断为32位。 2. 数据类型:左移操作可以应用于byte、short、int和long类型的数值。对于...

    浅析java移位符的具体使用

    在Java编程语言中,移位运算符是一种特殊且功能强大的工具,允许程序员以一种高效的方式操作二进制数据。本文将详细解析Java中移位运算符的具体使用方法,包括左移运算符()、右移运算符(&gt;&gt;)以及无符号右移运算符...

    Java操作符的优先级和结合性

    6. 移位运算符:`、`&gt;&gt;`、`&gt;&gt;&gt;` —— 从左到右执行,用于位移操作,如 `a 。 7. 关系运算符:`、`、`&gt;`、`&gt;=`、`instanceof` —— 从左到右执行,用于比较操作,如 `a 。 8. 相等运算符:`==`、`!=` —— 从左到右...

    数组循环移位操作实例

    在数据结构和算法的世界里,数组循环移位操作是一种基础而又十分重要的技巧。循环移位,也被称为数组旋转,是指把数组中的元素按照指定的步长,向左或者向右移动,从而使得原本的首尾元素互相交换位置,形成一个新的...

    Thinking in java4(中文高清版)-java的'圣经'

    3.5.1 一元加、减操作符 3.6 自动递增和递减 3.7 关系操作符 3.7.1 测试对象的等价性 3.8 逻辑操作符 3.8.1 短路 3.9 直接常量 3.9.1 指数记数法 3.10 按位操作符 3.11 移位操作符 3.12 三元操作符 if-else 3.13 ...

    Java利用移位运算将int型分解成四个byte型的方法

    在 Java 中,移位运算是指将一个数字移动到特定的位数,以便实现某些操作。在这里,我们使用移位运算来将 int 型分解成四个 byte 型。移位运算有三种类型:左移位()、右移位(&gt;&gt;)和无符号右移位(&gt;&gt;&gt;)。 知识点...

    CoreJava全套详细笔记资料.pdf

    * 运算符是Java语言中的基本操作符,用于执行各种操作。 * 移位运算符包括左移、右移和无符号右移,用于将数字移动到指定的位置。 * 位运算符包括按位与、按位或、按位异或和按位非,用于对数字进行二进制操作。 * ...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics