| [转帖]Java的移位操作 | ||
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| 添加日期：2007/12/31 8:28:36 | 快速返回 返回列表 | 阅读3854次 |
& | ~ ^ << >> >>> 一、 首先要搞清楚参与运算的数的位数： (java的8种基本类型： byte, short, char, int, long, float, double ,boolean. 在内存中固定长度(字节)：1 2 2 4 8 4 8 true/false 这些固定类型的长度与具体的软硬件环境无关。这一点与C++不同,Java中的char类型用Unicode码储存 与此对应的，java提供了8种包装类型： Byte,Short,Character,Integer,Long,Float,Double,Boolean. 它们之间的相互转换：例如： double a=1; //把double基本类型转换为Double包装类型 Double b=new Double(a); //把Double包装类型转换为double基本类型 a=b.doubleValue(); ) 所以int的是32位。long的是64位。 如int i = 1; i的二进制原码表示为： 00000000000000000000000000000001 long l = 1; l的二进制原码表示为： 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001 二、 原码——符号位为0表示正数，为1表示负数； 其余各位等同于真值的绝对值。 如：0000000000000010B=2，1000000000000010B=-2 反码——符号位的用法及正数的表示与“原码”一样； 负数的表示是在“原码”表示的基础上通过将符号位以外 的各位取反来获得的。 如：0000000000000010B=2，1111111111111101B=-2 补码——符号位的用法及正数的表示与“原码”一样； 负数的表示是在“反码”的基础上通过加1来获得的。 如：00000010B=2，11111110B=-2 如int i = -1; 10000000000000000000000000000001,最高位是符号位。正数为0，负数为1。 符号位不变，其他位逐位取反后： 11111111111111111111111111111110,即反码。 反码加1： 11111111111111111111111111111111,即补码。 ================================================================== 注意：负数都是用补码参与运算的。得到的也是补码，需要减1取反获得原码。 千万要理解这句话!!! ================================================================== 三、 常用的位运算符0在位运算中是比较特殊的。 & 与。 全1为1， 有0为0。 任何数与0与都等于0。 | 或。 有1为1， 全0为0。 任何数与0或都等于原值。 ~ 非。 逐位取反 ^ 异或。 相同为0，相异为1。 任何数与0异或都等于原值。 对于int类型数据来说： 1.<< 逻辑左移,右边补0,符号位就是被移动到的位. 正数: x<<1一般相当于2x,但是可能溢出. 若x在这个范围中: 2的30次方~(2的31次方-1) 二进制表示 0100...0000到0111...1111,<<后最高为变为1了,变成负数了. 负数: x<<1一般也相当于2x,也有可能溢出. 若x在这个范围中: -2的31次方~-(2的30次方+1)二进制表示1000...0000到1011...1111,<<后最高为变成0了,变成正数了. 2.>> 算术右移,和上面的不对应,为正数时左边补0,为负数时左边补1. x>>1,相当于x/2,余数被舍弃,因为这个是缩小,所以不会溢出. 不过有一点要注意: -1右移多少位都是-1.(这个道理很简单嘛，呵呵) 另外舍弃的余数是正的: 3>>1=1 舍弃的余数是1. -3>>1=-2 舍弃的余数也是1,而不是-1. 对于正数 x>>1和x/2相等 对于负数 x>>1和x/2不一定相等. 3.>>> 逻辑右移,这个才是和<<对应的 这个把符号位一起移动,左边补0 对于正数,>>>和>>是一样的 对于负数,右移之后就变成正数了. 可以使用Integer.toBinaryString(int i)来看01比特,更加直观. 四、 负数参与的运算，得到的是补码，负数得到原码的方法： 方法一：将补码先减1，再逐位取反，得到原码。即为运算结果。 方法二：将补码先逐位取反，再加1，得到原码。即为运算结果。 0例外，如果得到的是0，则不需这两种方法，即得到的原码位0。 另外，两个正数运算后得到的就是原码,不需要再用求原码方法。 举例： -1＾1, -1 10000000000000000000000000000001--原码 11111111111111111111111111111110--反码 11111111111111111111111111111111--补码 1 00000000000000000000000000000001--原码 则-1^1等于 11111111111111111111111111111111^ 00000000000000000000000000000001= 11111111111111111111111111111110--补码 11111111111111111111111111111101--反码 10000000000000000000000000000010--原码==-2 即-1^1=-2 举例： -2^1 -2 10000000000000000000000000000010--原码 11111111111111111111111111111101--反码 11111111111111111111111111111110--补码 1 00000000000000000000000000000001--原码 则-2^-1等于 11111111111111111111111111111110^ 00000000000000000000000000000001= 11111111111111111111111111111111--补码 11111111111111111111111111111110--反码 10000000000000000000000000000001--原码==-1 下面的是cooltigerzsh(阿波罗) 于 2005-2-4 15:16:07对(<<、>>、 >>>)的一翻讲解： 移位运算符面向的运算对象也是二进制的“位”。可单独用它们处理整数类型（主类型的一种）。 左移位运算符（<<）能将运算符左边的运算对象向左移动运算符右侧指定的位数（在低位补0）。 “有符号”右移位运算符（>>）则将运算符左边的运算对象向右移动运算符右侧指定的位数。 “有符号”右移位运算符使用了“符号扩展”：若值为正，则在高位插入0；若值为负，则在高位插入1。 Java也添加了一种“无符号”右移位运算符（>>>），它使用了“零扩展”：无论正负，都在高位插入0。 这一运算符是C或C 没有的。若对char，byte或者short进行移位处理，那么在移位进行之前，它们会自动转换成一个int。 只有右侧的5个低位才会用到。这样可防止我们在一个int数里移动不切实际的位数。 若对一个long值进行处理，最后得到的结果也是long。此时只会用到右侧的6个低位，防止移动超过long值里现成的位数。 但在进行“无符号”右移位时，也可能遇到一个问题。若对byte或short值进行右移位运算， 得到的可能不是正确的结果（Java 1.0和Java 1.1特别突出）。它们会自动转换成int类型，并进行右移位。 但“零扩展”不会发生，所以在那些情况下会得到-1的结果。 如： public class URShift { public static void main(String[] args) { int i = -1; i >>>= 10; System.out.println(i); long l = -1; l >>>= 10; System.out.println(l); short s = -1; s >>>= 10; System.out.println(s); byte b = -1; b >>>= 10; System.out.println(b); } } 输出结果： 4194303 18014398509481983 -1 -1 =============================================================================== 还有一点不得不提，也是非常隐含的一点，那就是我在Einstein的BLOG上找到的，他说是SCJP上的题， 摘录他的文章如下： SCJP里的题还真是"噶"呀,很多都是让人想不到的问题,有点意思.哈哈,今天最后一个,之后趴趴,太晚了, 明天还是去沈阳卖数码相机呢(兴奋ing...) 下面代码: class test002 { public static void main(String[] agrs) { int i=-1; int j=i>>>32; System.out.println(j); } } 按照我的理解应该输出:0,因为JAVA的INT类型是占4字节的,也就是说占32位,当右移了32位的时候所有的位应该都变成0,但输出结果确是:-1, 想了很久没想明白就上网发了个帖子问了一下,非常感谢coffer283和danieljill()两位朋友. 原来在JAVA进行移位运算中因为int是占32位,进行移位的数是32的模,所以当i>>>32的时候就等于i>>>0,相当于没有进行移位. 我又试了试long类型的移位,long占8字节也就是64位,所以移位的数是64的模. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 上面是他的问题，给了我不少的启发，对Java的移位运算有了跟深一层的理解。 同时我也对byte,short类型的移位周期做了实验，也是32，跟int类型的相同，从而也验证了byte、short进行右移位运算，会自动转换成int类型，我并验证了<<、>>、>>>这3个移位运算符都遵循移位周期。 ======================================================================================= 呵呵，我现在终于整理完了，对Java移位运算有了个全面认识。我感觉没有白花这几个小时整理，hoho~~ |
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