JAVA位运算

本文介绍了Java中的移位运算符,包括右移、左移和无符号右移。以5和-5为例,详细阐述了不同移位操作对原码、反码和补码的影响,并解释了Java中为保证右移位数有效而采取的取余操作,即`a >> n`等价于`a >> (n % 32)`。

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移位运算符操作的对象就是二进制的位,可以单独用移位运算符来处理int型整数。Java中有三种移位运算符: 

运算符含义例子
<<"有符号"左移运算符,将运算符左边的对象向左移动运算符右边指定的位数(在低位补0)x<<3
>>"有符号"右移运算符,将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。使用符号扩展机制,也就是说,如果值为正,则在高位补0,如果值为负,则在高位补1。x>>3
>>>"无符号"右移运算符,将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。采用0扩展机制,也就是说,无论值的正负,都在高位补0。x>>>3

下面以5和-5为例说明

-5原码:10000000 00000000 00000000 00000101

-5反码:11111111   11111111   11111111   11111010

-5补码:11111111   11111111   11111111   11111011

5原码:  00000000 00000000 00000000 00000101

5反码:  00000000 00000000 00000000 00000101

5补码:  00000000 00000000 00000000 00000101

 

右移: -5>>2(-2)
新值补码:11111111 11111111 11111111 11111110(对补码进行右移两位,最高位不变,次高两位补1,末尾两位去掉)

新值反码:11111111 11111111 11111111 11111101(对新值进行-1操作)

新值原码:10000000 00000000 00000000 00000010(最高位不变,其他位取反)

左移: -5<<2(-20)

新值补码:11111111 11111111 11111111 11101100(对补码进行左移两位,最高位不变,次高两位去掉,末尾补两位0)

新值反码:11111111 11111111 11111111 11101011(对新值补码进行-1操作)

新值原码:10000000 00000000 00000000 00010100(对反码进行最高位不变,其他位取反)

右移: 5>>2(1)

新值原、反、补码:00000000 00000000 00000000 000001(右移两位,最高位不变,次高两位补0,末尾两位去掉)

左移: 5<<2(20)

新值原、反、补码:00000000 00000000 00000000 00010100(左移两位,最高位不变,次高两位去掉,末尾补两位0)

右移: -5>>>2(1073741822)
新值原、反、补码:00111111 11111111 11111111 11111110(对补码进行右移两位,前高两位补0,末尾两位去掉)

右移: 5>>>2(1)

新值原、反、补码:00000000 00000000 00000000 000001(右移两位,最高位不变,次高两位补0,末尾两位去掉)

在java语言中,为了保证移动位数的有效性,以使右移位数不超过32位,采用了取余的操作,即a >>n 等价于 a >> (n%32)

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