java的移位运算符
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2019-06-14

java的移位运算符

java的移位运算符

移位运算符面向的运算工具也是二进制的“位”。可单独用它们处理惩罚整数范例(主范例的一种)。左移位运算符(<<)能将运算符左边的运算工具向左移动运算符右侧指定的位数(在低位补0)。“有标记”右移位运算符(>>)则将运算符左边的运算工具向右移动运算符右侧指定的位数。“有标记”右移位运算符利用了“标记扩展”: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“无标记”右移位运算符(>>>),它利用了“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可能short举办移位处理惩罚,那么在移位举办之前,它们会自动转换成一个int。只有右侧的5个低位才会用到。这样可防备我们在一个int数里移动不切实际的位数。若对一个long值举办处理惩罚,最后获得的功效也是long。此时只会用到右侧的6个低位,防备移动高出long值里现成的位数。但在举办“无标记”右移位时,也大概碰着一个问题。若对byte或short值举办右移位运算,获得的大概不是正确的功效(Java 1.0和Java 1.1出格突出)。它们会自动转换成int范例,并举办右移位。但“零扩展”不会产生,所以在那些环境下会获得-1的功效。可用下面这个例子检测本身的实现方案:

 

//: URShift.java
// Test of unsigned right shift

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);
  }
} ///:~

移位可与等号(<<=或>>=或>>>=)组合利用。此时,运算符左边的值会移动由右边的值指定的位数,再将获得的功效赋回左边的值。
下面这个例子向各人阐示了如何应用涉及“按位”操纵的所有运算符,以及它们的结果:

 

//: BitManipulation.java
// Using the bitwise operators
import java.util.*;

public class BitManipulation {
  public static void main(String[] args) {
    Random rand = new Random();
    int i = rand.nextInt();
    int j = rand.nextInt();
    pBinInt("-1", -1);
    pBinInt("+1", +1);
    int maxpos = 2147483647;
    pBinInt("maxpos", maxpos);
    int maxneg = -2147483648;
    pBinInt("maxneg", maxneg);
    pBinInt("i", i);
    pBinInt("~i", ~i);
    pBinInt("-i", -i);
    pBinInt("j", j);
    pBinInt("i & j", i & j);
    pBinInt("i | j", i | j);
    pBinInt("i ^ j", i ^ j);
    pBinInt("i << 5", i << 5);
    pBinInt("i >> 5", i >> 5);
    pBinInt("(~i) >> 5", (~i) >> 5);
    pBinInt("i >>> 5", i >>> 5);
    pBinInt("(~i) >>> 5", (~i) >>> 5);

    long l = rand.nextLong();
    long m = rand.nextLong();
    pBinLong("-1L", -1L);
    pBinLong("+1L", +1L);
    long ll = 9223372036854775807L;
    pBinLong("maxpos", ll);
    long lln = -9223372036854775808L;
    pBinLong("maxneg", lln);
    pBinLong("l", l);
    pBinLong("~l", ~l);
    pBinLong("-l", -l);
    pBinLong("m", m);
    pBinLong("l & m", l & m);
    pBinLong("l | m", l | m);
    pBinLong("l ^ m", l ^ m);
    pBinLong("l << 5", l << 5);
    pBinLong("l >> 5", l >> 5);
    pBinLong("(~l) >> 5", (~l) >> 5);
    pBinLong("l >>> 5", l >>> 5);
    pBinLong("(~l) >>> 5", (~l) >>> 5);
  }
  static void pBinInt(String s, int i) {
    System.out.println(
      s + ", int: " + i + ", binary: ");
    System.out.print("   ");
    for(int j = 31; j >=0; j--)
      if(((1 << j) &  i) != 0)
        System.out.print("1");
      else
        System.out.print("0");
    System.out.println();
  }
  static void pBinLong(String s, long l) {
    System.out.println(
      s + ", long: " + l + ", binary: ");
    System.out.print("   ");
    for(int i = 63; i >=0; i--)
      if(((1L << i) & l) != 0)
        System.out.print("1");
      else
        System.out.print("0");
    System.out.println();
  }
} ///:~

措施末端挪用了两个要领:pBinInt()和pBinLong()。它们别离操纵一个int和long值,并用一种二进制名目输出,同时附有扼要的说明文字。今朝,可临时忽略它们详细的实现方案。
各人要留意的是System.out.print()的利用,而不是System.out.println()。print()要领不会发生一个新行,以便在同一行里摆列多种信息。
除展示所有按位运算符针对int和long的结果之外,本例也展示了int和long的最小值、最大值、+1和-1值,使各人能体会它们的环境。留意高位代表正负号:0为正,1为负。下面列出int部门的输出:
 

-1, int: -1, binary: 
   11111111111111111111111111111111
+1, int: 1, binary: 
   00000000000000000000000000000001
maxpos, int: 2147483647, binary: 
   01111111111111111111111111111111
maxneg, int: -2147483648, binary: 
   10000000000000000000000000000000
i, int: 59081716, binary: 
   00000011100001011000001111110100
~i, int: -59081717, binary: 
   11111100011110100111110000001011
-i, int: -59081716, binary: 
   11111100011110100111110000001100
j, int: 198850956, binary: 
   00001011110110100011100110001100
i & j, int: 58720644, binary: 
   00000011100000000000000110000100
i | j, int: 199212028, binary: 
   00001011110111111011101111111100
i ^ j, int: 140491384, binary: 
   00001000010111111011101001111000
i << 5, int: 1890614912, binary: 
   01110000101100000111111010000000
i >> 5, int: 1846303, binary: 
   00000000000111000010110000011111
(~i) >> 5, int: -1846304, binary: 
   11111111111000111101001111100000
i >>> 5, int: 1846303, binary: 
   00000000000111000010110000011111
(~i) >>> 5, int: 132371424, binary: 
   00000111111000111101001111100000

数字的二进制形式表示为“有标记2的补值”。

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