Java 无符号右移与右移运算符的使用介绍

Java 无符号右移介绍

最近学习Java，看到>>>运算符不太了解，也百度查了查，解释得不是很清晰。那么下面讲解我对>>>运算符的认识： >>>运算符：无符号右移运算符 在学习>>>无符号右移运算符前，我们先了解右移运算符>>

下表列出了位运算符的基本运算,假设整数变量A的值为60和变量B的值为13：

操作符 描述 例子
＆ 如果相对应位都是1，则结果为1，否则为0 （A＆B），得到12，即0000 1100
| 如果相对应位都是0，则结果为0，否则为1 （A | B）得到61，即 0011 1101
^ 如果相对应位值相同，则结果为0，否则为1 （A ^ B）得到49，即 0011 0001
〜 按位取反运算符翻转操作数的每一位，即0变成1，1变成0。 （〜A）得到-61，即1100 0011
<< 按位左移运算符。左操作数按位左移右操作数指定的位数。 A << 2得到240，即 1111 0000
>> 按位右移运算符。左操作数按位右移右操作数指定的位数。 A >> 2得到15即 1111
>>> 按位右移补零操作符。左操作数的值按右操作数指定的位数右移，移动得到的空位以零填充。 A>>>2得到15即0000 1111

右移运算符

>>右移运算符：正数高位补0，负数高位补1

看一个例子：

public static void main(String[] args) {
    /**
     * 10的二进制：1010
     * 因为是正数，所以计算机高位的0不会输出
     * 负数会输出32位bit
     */
    System.out.println(Integer.toBinaryString(10 >> 2));
    System.out.println(Integer.toBinaryString(-10));
    System.out.println(Integer.toBinaryString(-10 >> 2));
  }

输出：

计算机计算数据以补码的方式进行计算
正数原码、反码、补码不变
负数（-10）：以8bit（位）表示
原码----> 1000 1010
反码----> 1111 0101（符号位不变，其他位取反）
补码----> 1111 0110（反码基础上 + 1）
所以会 -10 会输出：1111…0110
-10 >> 2 ：1111…1101（高位补1）
10 >> 2：0000…0010

无符号右移运算符

>>> 无符号右移运算符与 >> 右移运算符的正数相同，只不过关键在于负数的不同，>>>运算符右移：**负数高位补 0 ，其它位不变**

看一个例子：

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(Integer.toBinaryString(10 >>> 2));
    System.out.println(Integer.toBinaryString(-10));
    System.out.println(Integer.toBinaryString(-10 >>> 2));
  }

输出：（注意和以上例子比较）

解释

总结：
>>> 和 >> 的区别在于:

  • >>> 负数高位补 0；
  • >> 负数高位补1；

 左移运算符   <<

左移的规则只记住一点：该数对应的二进制码补码整体左移，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；

当左移的运算数是int 类型时，每移动1位它的第31位（0~31）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（0~63）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。

正数和负数的左移操作分两种情况：

（1）左移n位（1<=n<=31）之后操作数没有溢出

这种情况等价于===原操作*2^n，例如60的二进制补码是 111100=2^5+2^4+2^3+2^2=60

60左移25位之后的二进制补码为：01111000000000000000000000000000 =(2^5+2^4+2^3+2^2)*2^25=2^30+2^29+2^28+2^27

而int类型占四个字节，一共三十二位，第一位是符号位，int类型的数值范围是（-2^31~2^31-1）所以60左移25位操作数没有溢出，最高位还是0;

（2）左移n位（1<=n<=31）之后操作数溢出

但如果再向左移动一位的话，即60左移26位之后的二进制补码为：

11110000000000000000000000000000 =(2^5+2^4+2^3+2^2)*2^26=2^31+2^30+2^29+2^28

此时二进制最高位是1,操作数溢出，变成负数。

60移位前二进制（补码表示）：
111100  60
-60移位前二进制（补码表示）：
11111111111111111111111111000100  -60

左移的规则只记住一点：丢弃最高位，0补最低位
60左移1位的二进制(补码表示)：
1111000  120
60左移25位的二进制(补码表示)：
1111000000000000000000000000000  2013265920
60左移26位的二进制(补码表示)：
11110000000000000000000000000000  -268435456
60左移30位的二进制(补码表示)：
0  0
-60左移1位的二进制(补码表示)：
11111111111111111111111110001000  -120
-60左移25位的二进制(补码表示)：
10001000000000000000000000000000  -2013265920
-60左移26位的二进制(补码表示)：
10000000000000000000000000000  268435456
-60左移32位的二进制(补码表示)：
11111111111111111111111111000100  -60

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