java移位运算详解

java移位运算符有三种：<<（左移）、>>（带符号右移）和>>>（无符号右移）。

左移

左移运算符 << 使指定值的所有位都左移指定的次数。

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。
左移的规则只须记住一点：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型左移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0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011，
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0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100，
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：

// Left shifting as a quick way to multiply by 2.  // coding = javapublic 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
注：n位二进制，最高位为符号位，因此表示的数值范围-2^(n-1) ——2^(n-1) -1,所以模为2^(n-1)。

带符号右移

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。
右移的规则只须记住一点：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）（sign extension ），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：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
2)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。
3)最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010。
转换为十进制是3。

35 >> 2(35为int型)
35转换为二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011
把低位的最后两个数字移出：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000
转换为十进制： 8

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
参考