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Java中的位移运算符


 

   移位运算符就是在二进制的基础上对数字进行平移。
   
    我们知道,Java中byte、short和char类型在进行计算时都是先将其转换为int类型,同样在进行移位运算时也不例外。它们移位后的结果也都会变成int类型。由于int类型为32位的(1),所以对于byte、short、char和int进行移位时,规定实际移动的次数最多是31位,如果超过31,则按n = n % 32来计算,也就是说移位33次和移位1次得到的结果相同。移动long型的数值时(long是64位的),规定实际移动的次数是移动次数和64的余数,也就是移动66次和移动2次得到的结果相同。您可以亲自动手做下试验。
   
    现在我们介绍Java中的三种位移运算符:
   
    1)《(左移)
   
    运算规则:按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的空位补零。
   
    语法格式:
   
    需要移位的数字 《 移位的次数
   
    例如: 5 《 2,则是将数字5左移2位
   
    计算过程:
   
    5 《 2
   
    首先把3转换为二进制数字(int类型的话为32位,8字节;long的话为64位16字节)0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101,然后把该数字高位(左侧)的两个零移出,其他的数字都朝左平移2位,最后在低位(右侧)的两个空位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100,则转换为十进制是20
   
    数学意义:在数字没有溢出的前提下,对于正数和负数,左移一位都相当于乘以2的1次方,左移n位就相当于乘以2的n次方。比如5 《 2 = 5 * 4
   
    2)》(带符号右移)
   
    运算规则:按二进制形式把所有的数字向右移动对应位数,低位移出(舍弃),高位的空位补符号位,即正数补0,负数补1.
   
    语法格式:
   
    需要移位的数字 》 移位的次数
   
    例如11 》 2,则是将数字11右移2位
   
    计算过程:11的二进制形式为:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011,然后把低位的最后两个数字移出,因为该数字是正数,所以在高位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010.转换为十进制是3.
   
    数学意义:右移一位相当于除2,右移n位相当于除以2的n次方。
   
    3)>>>(无符号右移)。
   
    运算规则:按二进制形式把所有的数字向右移动对应位数,低位移出(舍弃),高位的空位补零。其他结构和》相似。
   
    位移运算通常用来对代码进行速度上的优化,用它来代替乘除法将是很好的选择。
   
    下面来举几个例子,希望对大家使用位移运算符有所帮助
   
    1.用位移运算符来实现  i / 100
   
    100 = 64 + 32 + 4
   
    所以对i / 100可以这样来表示: ( i 《 6 ) + ( i 《5) + ( i 《 2 )
   
    2.写出( q 《 3 ) + ( q 《 1 )实现的代码
   
    原式 = q * 2 ^ 3 + q * 2 ^ 1 = q * ( 8 + 2) = q * 10