Java语言下，位运算符理论 |
您所在的位置：网站首页 › 1110-0111补码运算 › Java语言下，位运算符理论 |
|
在位运算中，有三个操作符是相对难以理解的，这篇文章咱们就针对、>>>这三个操作符一探究竟，弄清楚它们到底是什么操作的；开始之前，需要补充一点计算机关于原码、反码、补码的基础知识！这部分已经有大牛说的很清楚了。 我们直接通过例子说明的方式。 1.左移符号位不变，左边补符号值。 正数 byte num = 4; 直接简化操作 原码 0000 0100 num>>1进行右移一位 原码 0000 0010 num = 2可以发现，正数右移就是数/2的N次方;例子：9>>1 ->（9-1）/2 = 4 。 byte num = 9 原码 0000 1001 num>>1进行右移一位 原码 0000 0100 num = 4 负数 byte num = -4 原码 1000 0100 符号为1（负数） 反码 1111 1011 进行反码时，符号位也是不变的 补码 1111 1100 同样符号位是不变的，溢出也不会改变符号位。 num>>1进行右移一位 补码 1111 1110 对补码进行位移符号位也是不参与移动 反码 1111 1101 反向的反码就是对位移后的补码减1 源码 1000 0010 num = -2负数的右移就必须进行原码-反码-补码-运算后（补码）-反码-原码的转换过程。 另外，负数右移就是（-数-1）/2的N次方;例子：-9>>1 -> （-9-1）/2 = -5 。 byte num = -9 原码 1000 1001 反码 1111 0110 补码 1111 0111 num>>1进行右移一位 补码 1111 1011 反码 1111 1010 原码 1000 0101 num = -5思考一个问题，为什么正数9右移一位是4，而负数-9右移一位是-5；数值不对等呢？再看下面例子： byte num = -10 原码 1000 1010 反码 1111 0101 补码 1111 0110 num>>1进行右移一位 补码 1111 1011 反码 1111 1010 原码 1000 0101 num = -5仔细观察-10和-9两位数在>>1之后的补码是完全一样的，我想原因就出在-9的补码后在右移一位，直接把补码移调了，相当于变向-1了，从而导致-9位移之后的补码和-10的相等，那-9位移的之后的值自然也和-10一样，同理正数9右移为啥（9-1）/2 = 4。所以综上推导出，奇数（右移就是（数-1）/2的N次方）的结论。 3.无符号右移>>>与>>区别就是首位不再是符号位，所以会直接把原本的符号位直接往右位移了，左边补0。 正数 byte num = 4 直接简化操作 原码 0000 0100 num>>>1进行无符号右移一位 原码 0000 0010 num = 2正数的无符号右移跟有符号右移是一样的。 负数重点关注一下负数的无符号右移。 byte num = -4 原码 1000 0100 反码 1111 1011 补码 1111 1100 num>>>1进行无符号右移一位 补码 0111 1110 因为没有符号位，所以原本的符号位直接当做数值往右移动了。 反码 0111 1110 原码 0111 1110 因为变成了正数，所以原码、反码、原码一样。 num = 126但是这里要格外注意，你实际去用Java代码打印时可能会不一样。 byte num = -4; num = (byte) (num>>>1); System.out.println(num); 得到的结果是 num = -2结果确不一样，为什么会这样呢？因为在jvm底层位运算都是对int值的操作，所以首先会把byte转换成int，所以过程就变成了下面这样。 byte num = -4 jvm操作扩容 int num = -4 原码 10000000 00000000 00000000 00000100 反码 11111111 11111111 11111111 11111011 补码 11111111 11111111 11111111 11111100 num>>>1进行无符号右移一位 补码 01111111 11111111 11111111 11111110 反码 01111111 11111111 11111111 11111110 补码 01111111 11111111 11111111 11111110 因为变成了正数，所以原码、反码、原码一样。 然后回到(byte) (num>>>1)这一步，进行了数据类型强转，就变成了11111110。 又变成了负数，那需要转会原码。 补码 11111110 反码 11111101 原码 10000010 num = -2这就解释了上面在java程序上执行-4>>>1为啥结果是-2，所以运用其它运算符在进行操作时，也格外需要注意数据类型转换带来的结果差异问题，同时有一个小点Integer.toBinaryString()此方法打印的是补码。 4.总结 二进制的最高位是符号位：0表示正数，1表示负数； 正数的原码、反码、补码都一样； 负数的反码 = 它的原码符号位不变，其他位取反（0 ->1 ; 1->0 ）； 负数的补码 = 它的反码 +1； 0的反码、补码都是0，计算机中0是正数； 在计算机运算的时候，都是以补码的方式来运算的； 5.口诀 左移乘； 右移偶数除，奇数减一再除; 无符号右移正数同右移，负数会变正； |
| CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3 |