浅谈java中的移位运算符

这两天在学习hashmap源码，中间遇到很多位运算符，遂写下这篇文章来和大家一起交流。

在hashmap中的有这样一些代码：

    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4

    static final int tableSizeFor(int cap) {
        int n = cap - 1;
        n |= n >>> 1;
        n |= n >>> 2;
        n |= n >>> 4;
        n |= n >>> 8;
        n |= n >>> 16;
        return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
    }

里面的就用到了 <<  和 >>> 两种位运算符，分别是左移运算符和无符号右移运算符。因为计算机是以0和1来处理数据的，所以在执行位运算符时先将数据转换为二进制然后再进行位运算。

1、左移运算符 <<  ：（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。）

举个例子，将7<<3，首先将数据转换为二进制数为：

 然后将高位三个数（左侧）移除，其余数字向左平移三位，最后低三位补0（右侧），得到数为：56

 

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。

注意：！！！当7<<29时，这是二进制数据为：

 此时，由于首位是1，也就是说数据变成了负数，这时我们就需要考虑变成负数的情况。

如果我们根据这个规则，将int类型数字左移32位，那这个数是不是就变成0了呢？当然不是，这时当位移超过类型最大位移数时，会对该数取余，即32%32=0，这就相当于该数没有位移，如果是36，就是36%32=4，这时就相当于左移4位。有兴趣的小伙伴可以用代码测试一下。

（至于如何用二进制表示负数，这里简单说一下，就是该负数原码的补码，例如： -5

首先将5转换为二进制数：

 再得到-5的原码：（负数即为最高位（符号位）为1）

然后对其取反，获取其反码（符号位不变）：即1变0，0变1

 最后获取到其补码（反码加一）：如下为-5的二进制表示方法。

 注意：正数的反码与原码相同，正数的补码与原码相同！！！）

扯远了扯远了，继续回到位运算符上来==、！

2、右移运算符 >>  ：（按二进制形式把所有的数字向右移动对应位移位数，低位移出(舍弃)，高位的空位补符号位，即正数补零，负数补1）

继续来举个例子：9>>2

先将9转为2进制数：

然后将低位2位数（右边）移除，其他数字向右平移两位，因为是正数，高位（左侧）补上两个0（负数则补上2个1），得到数位：2

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（取整）。

3、无符号右移  >>>  ：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)，高位的空位均补零。这里与>>唯一有差别的地方就是无论数字正负，均在高位补0；

用-5作为例子：-5>>>3

无符号右移后：

此时负数变成了正数，这就是与>>位移的差别。

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