java 负数 位移运算_Java中的位移运算
在Java中,位移運算屬于基本運算,符號是<>,即向左位移和向右位移。在Java中只有整數才能位移,所以其他的不考慮,位移運算是將整數在內存中表示的二進制進行位移,所以在Java中分為正數和負數的位移。
對于正數來說,向左位移,即<>相當于除以2,注意是整數除以整數。例如 5 >> 1 即5/2=2。
下面舉例說明:
5<<1,我們以int為例:
數字5
int型的二進制表示為: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
向左移1位即: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 (后位補0)
所以結果為:數字10
5>>1,我們以int為例:
數字5
int型的二進制表示為: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
向右移1位即: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 (高位補0)
所以結果為:數字2
所以對于正數,可以隨意使用位移,與乘除幾乎沒有結果的區別,而且性能更優。
而對于負數來說,Java中的位移應該謹慎使用,因為位移運算在Java中稱為帶符號的位移。那么到底帶符號的位移是如何計算的呢,下面直接舉例說明:
-5<<1,我們以int為例,由于負數在內存是以補碼存在,請看:
數字-5
int型的二進制原碼表示為: 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
而其反碼為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
補碼為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
向左移1位即結果為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110 (后位補0)
將結果計算反碼為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101
將結果計算原碼為:1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010
所以結果為:數字-10
看起來好像還是乘以2,但是換個數字來試試:
例如數字的二進制如果為:1110 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
而其反碼為:1001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
補碼為:1001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
向左移1位即結果為:0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
這個結果的最高位是0,所以必然是個正數,所以結果并非想象的乘以2。
如果是右移,那么高位會補1,結果一樣不算正常,例如:
-5>>1,我們以int為例,由于負數在內存是以補碼存在,請看:
數字-5
int型的二進制原碼表示為: 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
而其反碼為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
補碼為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
向右移1位即結果為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101 (高位補1)
將結果計算反碼為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
將結果計算原碼為:1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
所以結果為:數字-3
而在Java中,-5除以2應該結果為-2,但是位移卻為-3。
另外,如果是下面的例子:
-1>>1,我們以int為例,由于負數在內存是以補碼存在,請看:
數字-1
int型的二進制原碼表示為: 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
而其反碼為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
補碼為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
向右移1位即結果為:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 (高位補1)
所以結果不用慢慢算就知道為:數字-1
所以對于-1來說,無論怎么右移,結果還是-1,而如果是除以2,結果是0。
總結
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