位移运算法则(移位运算符的使用)
Java移位运算符不外乎就这三种<<(左移)、>>(带符号右移)和>>>(无符号右移)。
1、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。
1)它的通用格式如下所示
value< num指定要移位值value移动的位数。 左移的规则只记住一点丢弃最高位,0补最低位 如果移动的位数超过了该类型的最大位数,那么编译器会对移动的位数取模。如对int型移动33位,实际上只移动了33%32=1位。 2)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。 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。 当左移的运算数是byte和short类型时,将自动把这些类型扩大为int型。 3)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 4)计算过程 例如3<<2(3为int型) 1)把3转换为二进制数字 00000000000000000000000000000011, 2)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, 3)在低位(右侧)的两个空位补零。则得到的最终结果是 00000000000000000000000000001100, 转换为十进制是12。 移动的位数超过了该类型的最大位数, 如果移进高阶位(31或63位),那么该值将变为负值。下面的程序说明了这一点 Java代码收藏代码 该程序的输出如下所示 注n位二进制,最高位为符号位,表示的数值范围-2^(n-1)——2^(n-1)-1,所以模为2^(n-1)。 2、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。 1)它的通用格式如下所示 value>>num num指定要移位值value移动的位数。 右移的规则只记住一点符号位不变,左边补上符号位 2)运算规则 按二进制形式把所有的数字向右移动对应的位数,低位移出(舍弃),高位的空位补符号位,即正数补零,负数补1 当右移的运算数是byte和short类型时,将自动把这些类型扩大为int型。 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)(signextension),在进行右移 操作时用来保持负数的符号。 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。 4)计算过程 11>>2(11为int型) 1)11的二进制形式为 00000000000000000000000000001011 2)把低位的两个数字移出,因为该数字是正数,所以在高位补零。 3)最终结果是 00000000000000000000000000000010。 转换为十进制是2。 35>>2(35为int型) 35转换为二进制 00000000000000000000000000100011 把低位的两个数字移出 00000000000000000000000000001000 转换为十进制8 5)在右移时不保留符号的出来 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。 例如Java代码 所以,该程序的输出如下 3、无符号右移 无符号右移运算符>>> 它的通用格式如下所示 value>>>num num指定要移位值value移动的位数。 无符号右移的规则只记住一点忽略了符号位扩展,0补最高位 无符号右移运算符>>>只是对32位和64位的值有意义