java位运算详解

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)

符号 例子 解释
<< num<< n 相当于 num*2^{n},算数左移(逻辑左移)
>> num>>n 相当于\frac{num}{2^{n}},算数右移
>>> num>>>n 逻辑右移,当num为正数和算术右移一个效果

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

那么,你学废了吗?

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