Java 無符號右移與右移運算符的使用介紹

Java 無符號右移介紹

最近學習Java，看到>>>運算符不太了解，也百度查了查，解釋得不是很清晰。那么下面講解我對>>>運算符的認識： >>>運算符：無符號右移運算符 在學習>>>無符號右移運算符前，我們先了解右移運算符>>

下表列出了位運算符的基本運算,假設整數變量A的值為60和變量B的值為13：

操作符 描述 例子 ＆ 如果相對應位都是1，則結果為1，否則為0 （A＆B），得到12，即0000 1100 | 如果相對應位都是0，則結果為0，否則為1 （A | B）得到61，即 0011 1101 ^ 如果相對應位值相同，則結果為0，否則為1 （A ^ B）得到49，即 0011 0001 〜 按位取反運算符翻轉操作數的每一位，即0變成1，1變成0。 （〜A）得到-61，即1100 0011 << 按位左移運算符。左操作數按位左移右操作數指定的位數。 A << 2得到240，即 1111 0000 >> 按位右移運算符。左操作數按位右移右操作數指定的位數。 A >> 2得到15即 1111 >>> 按位右移補零操作符。左操作數的值按右操作數指定的位數右移，移動得到的空位以零填充。 A>>>2得到15即0000 1111

右移運算符

>>右移運算符：正數高位補0，負數高位補1

看一個例子：

public static void main(String[] args) { /** * 10的二進制：1010 * 因為是正數，所以計算機高位的0不會輸出 * 負數會輸出32位bit */ System.out.println(Integer.toBinaryString(10 >> 2)); System.out.println(Integer.toBinaryString(-10)); System.out.println(Integer.toBinaryString(-10 >> 2)); }

輸出：

計算機計算數據以補碼的方式進行計算正數原碼、反碼、補碼不變負數（-10）：以8bit（位）表示原碼----> 1000 1010反碼----> 1111 0101（符號位不變，其他位取反）補碼----> 1111 0110（反碼基礎上 + 1）所以會 -10 會輸出：1111…0110-10 >> 2 ：1111…1101（高位補1）10 >> 2：0000…0010

無符號右移運算符

>>> 無符號右移運算符與 >> 右移運算符的正數相同，只不過關鍵在于負數的不同，>>>運算符右移：**負數高位補 0 ，其它位不變**

看一個例子：

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)); }

輸出：（注意和以上例子比較）

解釋

總結：>>> 和 >> 的區別在于:

左移運算符 <<

左移的規則只記住一點：該數對應的二進制碼補碼整體左移，丟棄最高位，0補最低位

如果移動的位數超過了該類型的最大位數，那么編譯器會對移動的位數取模。如對int型移動33位，實際上只移動了33%32=1位；

當左移的運算數是int 類型時，每移動1位它的第31位（0~31）就要被移出并且丟棄；當左移的運算數是long 類型時，每移動1位它的第63（0~63）位就要被移出并且丟棄。當左移的運算數是byte 和short類型時，將自動把這些類型擴大為 int 型。

正數和負數的左移操作分兩種情況：

（1）左移n位（1<=n<=31）之后操作數沒有溢出

這種情況等價于===原操作*2^n，例如60的二進制補碼是 111100=2^5+2^4+2^3+2^2=60

60左移25位之后的二進制補碼為：01111000000000000000000000000000 =(2^5+2^4+2^3+2^2)*2^25=2^30+2^29+2^28+2^27

而int類型占四個字節，一共三十二位，第一位是符號位，int類型的數值范圍是（-2^31~2^31-1）所以60左移25位操作數沒有溢出，最高位還是0;

（2）左移n位（1<=n<=31）之后操作數溢出

但如果再向左移動一位的話，即60左移26位之后的二進制補碼為：

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

此時二進制最高位是1,操作數溢出，變成負數。

60移位前二進制（補碼表示）：111100 60-60移位前二進制（補碼表示）：11111111111111111111111111000100 -60 左移的規則只記住一點：丟棄最高位，0補最低位60左移1位的二進制(補碼表示)：1111000 12060左移25位的二進制(補碼表示)：1111000000000000000000000000000 201326592060左移26位的二進制(補碼表示)：11110000000000000000000000000000 -26843545660左移30位的二進制(補碼表示)：0 0-60左移1位的二進制(補碼表示)：11111111111111111111111110001000 -120-60左移25位的二進制(補碼表示)：10001000000000000000000000000000 -2013265920-60左移26位的二進制(補碼表示)：10000000000000000000000000000 268435456-60左移32位的二進制(補碼表示)：11111111111111111111111111000100 -60

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