一些比较复杂的运算符(三)

移位运算符

移位运算符和按位运算符一样，同属于位运算符，因此移位运算符的位指的也是二进制位。它包括以下几种：
1. 左移位（<<）：将操作符左侧的操作数向左移动操作符右侧指定的位数。移动的规则是在二进制的低位补0。
2. 有符号右移位（>>）：将操作符左侧的操作数向右移动操作符右侧指定的位数。移动的规则是，如果被操作数的符号为正，则在二进制的高位补0；如果被操作数的符号为负，则在二进制的高位补1。
3. 无符号右移位（>>>）：将操作符左侧的操作数向右移动操作符右侧指定的位数。移动的规则是，无论被操作数的符号是正是负，都在二进制位的高位补0。
注意，移位运算符不存在“无符号左移位（<<<）”一说。与按位运算符一样，移位运算符可以用于byte、short、int、long等整数类型，和字符串类型char，但是不能用于浮点数类型float、double；当然，在Java5.0及以上版本中，移位运算符还可用于byte、short、int、long、char对应的包装器类。我们可以参照按位运算符的示例写一个测试程序来验证，这里就不再举例了。

与按位运算符不同的是，移位运算符不存在短路不短路的问题。
写到这里就不得不提及一个在面试题中经常被考到的题目：
引用
请用最有效率的方法计算出2乘以8等于几？
这里所谓的最有效率，实际上就是通过最少、最简单的运算得出想要的结果，而移位是计算机中相当基础的运算了，用它来实现准没错了。左移位“<<”把被操作数每向左移动一位，效果等同于将被操作数乘以2，而2*8=（2*2*2*2），就是把2向左移位3次。因此最有效率的计算2乘以8的方法就是“2<<3”。
最后，我们再来考虑一种情况，当要移位的位数大于被操作数对应数据类型所能表示的最大位数时，结果会是怎样呢？比如，1<<35=?呢？
这里就涉及到移位运算的另外一些规则：
1. byte、short、char在做移位运算之前，会被自动转换为int类型，然后再进行运算。
2. byte、short、int、char类型的数据经过移位运算后结果都为int型。
3. long经过移位运算后结果为long型。
4. 在左移位（<<）运算时，如果要移位的位数大于被操作数对应数据类型所能表示的最大位数，那么先将要求移位数对该类型所能表示的最大位数求余后，再将被操作数移位所得余数对应的数值，效果不变。比如1<<35=1<<(35%32)=1<<3=8。
5. 对于有符号右移位（>>）运算和无符号右移位（>>>）运算，当要移位的位数大于被操作数对应数据类型所能表示的最大位数时，那么先将要求移位数对该类型所能表示的最大位数求余后，再将被操作数移位所得余数对应的数值，效果不变。。比如100>>35=100>>(35%32)=100>>3=12。
下面的测试代码验证了以上的规律：

public abstract class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("1 << 3 = " + (1 << 3));
System.out.println("(byte) 1 << 35 = " + ((byte) 1 << (32 + 3)));
System.out.println("(short) 1 << 35 = " + ((short) 1 << (32 + 3)));
System.out.println("(char) 1 << 35 = " + ((char) 1 << (32 + 3)));
System.out.println("1 << 35 = " + (1 << (32 + 3)));
System.out.println("1L << 67 = " + (1L << (64 + 3)));
// 此处需要Java5.0及以上版本支持
System.out.println("new Integer(1) << 3 = " + (new Integer(1) << 3));
System.out.println("10000 >> 3 = " + (10000 >> 3));
System.out.println("10000 >> 35 = " + (10000 >> (32 + 3)));
System.out.println("10000L >>> 67 = " + (10000L >>> (64 + 3)));
}
}

 

结果为：

1. 1 << 3 = 8
2. (byte) 1 << 35 = 8
3. (short) 1 << 35 = 8
4. (char) 1 << 35 = 8
5. 1 << 35 = 8
6. 1L << 67 = 8
7. new Integer(1) << 3 = 8
8. 10000 >> 3 = 1250
9. 10000 >> 35 = 1250
10. 10000L >>> 67 = 1250