一篇文章弄懂左移、右移位运算(Java)

对于左移，右移，大多数人都知道下面两点

• 左移将原数乘以2
• 右移将原数除以2

下面先来展示上面两点

原数： 100
整型是4字节32位，将100以整型的二进制表示
二进制： 00000000 00000000 00000000 01100100

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100 >> 2
二进制： 00000000 00000000 00000000 00011001 | 00
解释： | 后面被剔除，前面缺少的两个补0
结果： 25
右移两位相当于除以2，再除以2，结果为25

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100 << 2
二进制： 00 | 00000000 00000000 00000001 100100 00
解释： | 前面被剔除，后面缺少的两个补0
结果： 400
左移两位相当于乘以2，再乘以2，结果为400

测试

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换个例子

原数： 75
二进制： 00000000 00000000 00000000 01001011

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75 << 25
二进制： 00000000 00000000 00000000 0 | 10010110 00000000 00000000 00000000
解释： | 前面被剔除，后面缺少补0
结果： -1778384896
——这里应当要知道的一点，最高位是符号位，75的最高位为0表示为正数，左移9位后最高位位1表示为负数

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原数： -10
二进制： 11111111 11111111 11111111 11110110
注意：负数的二进制位正数的反码+1
原数： 10
二进制： 00000000 00000000 00000000 00001010
反码： 11111111 11111111 11111111 11110101
+1得负数的二进制 11111111 11111111 11111111 11110110

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-10 >> 1
二进制： 01111111 11111111 11111111 11111011 | 0

该这样吗？答案是错的，负数右移，高位应该补1
正确的二进制： 11111111 11111111 11111111 11111011 | 0
解释： | 后面被剔除，前面缺少的补1
负数的反码： 00000000 00000000 00000000 00000100
反码+1得正数： 00000000 00000000 00000000 00000101
正数得值为： 5
所以负数得值为： -5

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测试


这里我们知道了

• 左移需要考虑符号问题
• 负数右移最高位补1

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思考一个问题？

整型为4个字节32位，那么当我们右移32位会发生什么？35位呢？

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原数(整型最大值)： 2147483647
二进制： 01111111 11111111 11111111 11111111

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右移32位会是这样吗？
二进制： 00000000 00000000 00000000 00000000 | 01111111 11111111 11111111 11111111


结果竟然没有变！
这是因为位移是一个取模得过程
当我们右移4位：4 % 32 = 4
当我们右移32位：32 % 32 = 0 也就是不动
那么当右移33位，那不就是右移1位吗！


答案确实如此!

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最后我们来看一下无符号右移(没有无符号左移)

无符号右移在右移时，高位补0，也就是不会管你是不是负数
-10 >>> 1
二进制： 01111111 11111111 11111111 11111011 | 0

该这样吗？答案是对的，负数无符号右移，高位同样补0

无符号右移1位后最高位的1变为了0，负数变为了正数

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总结——

• 负数有符号右移高位补1
• 负数无符号右移高位补0
• 位移是一个取余得过程
• 无符号右移无论正负高位添0