一文讓你徹底學(xué)會Java左移、右移操作
更新時間:2025年02月21日 11:12:17 作者:憑君語未可
這篇文章主要介紹了了Java中的位運算符,包括左移(<<)、右移(>>)和無符號右移(>>>),左移將數(shù)字的二進(jìn)制位向左移動,相當(dāng)于乘以2的n次方;右移將數(shù)字的二進(jìn)制位向右移動,保留符號位,相當(dāng)于除以2的n次方,文中介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下
在Java中,左移 ( <<
) 和右移 ( >>
) 是位運算符,用于對二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行移位操作。移位操作會對數(shù)字的位模式進(jìn)行直接操作。
1. 左移運算符(<<)
功能:
- 左移操作會將一個數(shù)字的二進(jìn)制位向左移動指定的位數(shù),右邊用 0 填充。
- 每向左移動一位,相當(dāng)于該數(shù)字乘以2(但不是嚴(yán)格意義上的乘法,可能會導(dǎo)致溢出)。
語法:
result = value << n;
value
是要操作的數(shù)字。n
是移動的位數(shù)。
特點:
- 左移后會擴(kuò)大數(shù)字的值(如果沒有溢出的話)。
- 右邊補(bǔ)0。
- 如果是負(fù)數(shù),二進(jìn)制會以補(bǔ)碼形式參與計算。
示例:
int a = 5; // 二進(jìn)制:00000000 00000000 00000000 00000101 int result = a << 2; // 左移2位:00000000 00000000 00000000 00010100(20) System.out.println(result); // 輸出:20
2. 右移運算符(>>)
功能:
- 右移操作會將一個數(shù)字的二進(jìn)制位向右移動指定的位數(shù)。
- 符號位擴(kuò)展:如果是正數(shù),高位用0填充;如果是負(fù)數(shù),高位用1填充(即符號位保持不變)。
- 每向右移動一位,相當(dāng)于該數(shù)字除以2(向下取整)。
語法:
result = value >> n;
value
是要操作的數(shù)字。n
是移動的位數(shù)。
特點:
- 對于正數(shù),右移后高位用0填充。
- 對于負(fù)數(shù),右移后高位用1填充(符號位擴(kuò)展)。
- 適合處理帶符號的數(shù)字。
示例:
int a = 20; // 二進(jìn)制:00000000 00000000 00000000 00010100 int result = a >> 2; // 右移2位:00000000 00000000 00000000 00000101(5) System.out.println(result); // 輸出:5 int b = -20; // 二進(jìn)制:11111111 11111111 11111111 11101100(補(bǔ)碼表示) int result2 = b >> 2; // 右移2位:11111111 11111111 11111111 11111011(-5) System.out.println(result2); // 輸出:-5
3. 無符號右移運算符(>>>)
除了 >>
,Java 還提供了 無符號右移運算符 >>>
:
- 無論正數(shù)還是負(fù)數(shù),高位都用 0 填充。
- 通常用于操作無符號數(shù)據(jù)。
示例:
int a = -20; // 二進(jìn)制:11111111 11111111 11111111 11101100(補(bǔ)碼表示) int result = a >>> 2; // 無符號右移2位:00111111 11111111 11111111 11111011 System.out.println(result); // 輸出:1073741819
總結(jié)
操作符 | 名稱 | 功能 |
---|---|---|
<< | 左移 | 二進(jìn)制向左移,右邊補(bǔ)0,相當(dāng)于乘以2的n次方(如果不溢出)。 |
>> | 符號右移 | 二進(jìn)制向右移,保留符號位,高位補(bǔ)符號位(正數(shù)補(bǔ)0,負(fù)數(shù)補(bǔ)1),相當(dāng)于除以2的n次方。 |
>>> | 無符號右移 | 二進(jìn)制向右移,高位總是補(bǔ)0,不考慮符號位。 |
擴(kuò)展:i <<= j
- 在Java中,
i <<= j
是一個復(fù)合運算符,它等價于i = i << j
,表示將i
的二進(jìn)制位向左移動j
位,然后將結(jié)果賦值給i
。即將i
左移j位,相當(dāng)于i
乘以2
的j
次方。
運算過程
i
的二進(jìn)制形式會向左移動j
位。- 移位后,低位用 0 補(bǔ)充,高位可能會溢出(超出當(dāng)前數(shù)據(jù)類型范圍的部分會被丟棄)。
- 最終結(jié)果存回變量
i
。
示例
示例1:對正數(shù)進(jìn)行左移
public class Main { public static void main(String[] args) { int i = 5; // 二進(jìn)制:00000000 00000000 00000000 00000101 int j = 2; i <<= j; // 等價于 i = i << j // 左移2位:00000000 00000000 00000000 00010100 (20) System.out.println(i); // 輸出:20 } }
示例2:對負(fù)數(shù)進(jìn)行左移
public class Main { public static void main(String[] args) { int i = -5; // 二進(jìn)制(補(bǔ)碼):11111111 11111111 11111111 11111011 int j = 2; i <<= j; // 等價于 i = i << j // 左移2位:11111111 11111111 11111111 11101100 (-20) System.out.println(i); // 輸出:-20 } }
示例3:可能的溢出問題
public class Main { public static void main(String[] args) { int i = 1073741824; // 二進(jìn)制:01000000 00000000 00000000 00000000 int j = 1; i <<= j; // 左移1位:10000000 00000000 00000000 00000000 // 超過32位,結(jié)果變?yōu)樨?fù)數(shù)(溢出) System.out.println(i); // 輸出:-2147483648 } }
注意點
左移等價于乘以2的冪:
- 每向左移1位,相當(dāng)于乘以
2
。 - 例如:
5 <<= 1
等價于5 * 2 = 10
,5 <<= 2
等價于5 * 4 = 20
。 - 注意,左移不會檢查溢出問題,可能導(dǎo)致負(fù)數(shù)或錯誤的結(jié)果。
- 每向左移1位,相當(dāng)于乘以
溢出問題:
- 移位可能會導(dǎo)致高位被截斷,特別是當(dāng)操作數(shù)接近數(shù)據(jù)類型的最大值時。
適用數(shù)據(jù)類型:
- 左移操作支持整型和長整型(
int
和long
)。 - 如果操作的類型小于
int
(比如byte
或short
),會被提升為int
再執(zhí)行移位運算。
- 左移操作支持整型和長整型(
總結(jié)
到此這篇關(guān)于Java左移、右移操作的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java左移、右移操作內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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