移位规则

移位运算的一些规则:

  • byte、short、char在做移位运算之前,会被自动转换为int类型,然后再进行运算。

  • byte、short、int、char类型的数据经过移位运算后结果都为int型。

  • long经过移位运算后结果为long型。

  • 在左移位(<<)运算时,如果要移位的位数大于被操作数对应数据类型所能表示的最大位数,那么先将要求移位数对该类型所能表示的最大位数求余后,再将被操作数移位所得余数对应的数值,效果不变。比如1 << 35 = 1 << (35 % 32) = 1 << 3 = 8。

  • 对于有符号右移位(>>)运算和无符号右移位(>>>)运算,当要移位的位数大于被操作数对应数据类型所能表示的最大位数时,那么先将要求移位数对该类型所能表示的最大位数求余后,再将被操作数移位所得余数对应的数值,效果不变。。比如100 >> 35=100 >> (35 % 32) = 100 >> 3=12。

上述最后两条的意思即在移位运算时,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:

1、<< 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:以3 << 2举例。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。   

2、 >> 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:以11 >> 2举例。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。

3、>>> 运算规则:按二进制形式把所有的数字向右移动对应位数,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。

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