java位运算详解

我不是女神ヾ 2022-11-06 05:49 177阅读 0赞

java位运算符有以下三种

<<       左移(又叫：算数左移，此时，它又等价于逻辑左移)
    >>       右移(又叫：算数右移)
    >>>      无符号右移（又叫：逻辑右移）

# 1、基础知识铺垫  #

我们都知道对于有符号数据类型，二进制最左端的数字为符号位，0代表正，1代表负，这里先介绍几个概念

逻辑左移=算术左移：高位溢出，低位补0  
逻辑右移：低位溢出，高位补0  
算术右移：低位溢出，高位用符号位的值补

比如一个有符号位的8位二进制数10101010，\[\]是添加的数字

逻辑左移一位：0101010\[0\]  
逻辑左移两位：101010\[00\]

算术左移一位：0101010\[0\]  
算术左移两位：101010\[00\]

逻辑右移一位：\[0\]1010101  
逻辑右移两位：\[00\]101010

算术右移一位：\[1\]1010101  
算术右移两位：\[11\]101010

算术左移和算术右移主要用来进行有符号数的倍增、减半  
逻辑左移和逻辑右移主要用来进行无符号数的倍增、减半  
（Java中是没有无符号数据类型的，C和C++中有）

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>符号</td> 
   <td>例子</td> 
   <td>解释</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;&lt;</td> 
   <td>num&lt;&lt; n</td> 
   <td>相当于 <img alt="num*2^{n}" src="https://private.codecogs.com/gif.latex?num*2%5E%7Bn%7D">，算数左移（逻辑左移）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&gt;&gt;</td> 
   <td>num&gt;&gt;n</td> 
   <td>相当于<img alt="\frac{num}{2^{n}}" src="https://private.codecogs.com/gif.latex?%5Cfrac%7Bnum%7D%7B2%5E%7Bn%7D%7D">，算数右移</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&gt;&gt;&gt;</td> 
   <td>num&gt;&gt;&gt;n</td> 
   <td>逻辑右移，当num为正数和算术右移一个效果</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 2、例子详解 #

**<<表示左移移，不分正负数，低位补0；**

注：以下数据类型默认为byte-8位

左移时不管正负，低位补0

正数：**r = 20 << 2**

20的二进制补码：**0001 0100**

向左移动两位后：**0101 0000**

结果：**r = 80**

负数：**r = -20 << 2**

-20 的二进制原码 ：**1001 0100**

**　**　-20 的二进制反码 **：1110 1011**

-20 的二进制补码 ：**1110 1100**

左移两位后的补码：**1011 0000**

反码：**1010 1111**

原码：**1101 0000**

结果：**r = -80**

**>>表示右移，如果该数为正，则高位补0，若为负数，则高位补1；**

注：以下数据类型默认为byte-8位

正数：**r = 20 >> 2**

20的二进制补码：**0001 0100**

向右移动两位后：**0000 0101**

结果：**r = 5**

负数：**r = -20 >> 2**

-20 的二进制原码 ：**1001 0100**

**　　**\-20 的二进制反码** ：1110 1011**

-20 的二进制补码 ：**1110 1100 **

右移两位后的补码：**1111 1011 **

反码：**1111 1010**

原码：**1000 0101**

结果：**r = -5**

**>>>表示无符号右移，也叫逻辑右移，即若该数为正，则高位补0，而若该数为负数，则右移后高位同样补0**

正数：　**r = 20 >>> 2**

的结果与 r = 20 >> 2 相同；

负数：　**r = -20 >>> 2**

注：以下数据类型默认为int 32位

-20:源码：**10000000 00000000 00000000 00010100**

反码：**11111111  11111111   11111111   11101011**

补码：**11111111  11111111   11111111   11101100**

右移：**00111111  11111111   11111111   11111011**

结果：**r = 1073741819**

**补充：反码转换为补码，就是加1**

**补码转换为反码，就是减1**

**          原-》补：取反，加1  
          补-》原：减1，取反**

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