快捷導(dǎo)航

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，用于對二進制數(shù)進行移位操作。移位操作會對數(shù)字的位模式進行直接操作。

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：

左移后會擴大數(shù)字的值（如果沒有溢出的話）。
右邊補0。
如果是負(fù)數(shù)，二進制會以補碼形式參與計算。

示例：

int a = 5; // 二進制：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)字的二進制位向右移動指定的位數(shù)。
符號位擴展：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（符號位擴展）。
適合處理帶符號的數(shù)字。

示例：

int a = 20; // 二進制：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; // 二進制：11111111 11111111 11111111 11101100（補碼表示）
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; // 二進制：11111111 11111111 11111111 11101100（補碼表示）
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	二進制向左移，右邊補0，相當(dāng)于乘以2的n次方（如果不溢出）。
`>>`	符號右移	二進制向右移，保留符號位，高位補符號位（正數(shù)補0，負(fù)數(shù)補1），相當(dāng)于除以2的n次方。
`>>>`	無符號右移	二進制向右移，高位總是補0，不考慮符號位。

擴展：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 的二進制形式會向左移動 j 位。
移位后，低位用 0 補充，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)進行左移

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 5; // 二進制：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)進行左移

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int i = -5; // 二進制（補碼）：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。
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。