Java中的移位运算符

2 年前 · 来自专栏 Java那些事儿

清浅池塘

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国庆给自己放了个小长期二十几天，回来继续更新专栏

上一篇文章我们说了Java里的二进制，知道了计算机是以0和1来处理数据的，在阅读源码的过程中，经常会看到这些符号<< ，>>，>>>，这些符号在Java中叫移位运算符，在写代码的过程中，虽然我们基本上不会去写这些符号，但需要明白这些符号的运算原理，比如HashMap中有以下代码：

static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;//左移
static final int hash(Object key) {
     int h;
     return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);//无符号右移
}

上段代码中就包含左移运算符<<，无符号右移运算符>>>。这篇文章详细说一下这三个符号：

1、左移运算符：<<

先随便定义一个int类型的数int，十进制的value = 733183670，转换成二进制在计算机中的表示如下：

value << 1，左移1位

左移1位后换算成十进制的值为：1466367340，刚好是733183670的两倍，有些人在乘2操作时喜欢用左移运算符来替代。

value << 8，左移8位看一下：

左移8位后变成了十进制的值为：-1283541504，移动8位后，由于首位变成了1，也就是说成了负数，在使用中要考虑变成负数的情况。

根据这个规则，左移32位后，右边补上32个0值是不是就变成了十进制的0了？ 答案是NO， 当int类型进行左移操作时， 左移位数大于等于32位操作时，会先求余（%）后再进行左移操作。 也就是说左移32位相当于不进行移位操作，左移40位相当于左移8位（40%32=8）。当long类型进行左移操作时，long类型在二进制中的体现是64位的，因此求余操作的基数也变成了64，也就是说左移64位相当于没有移位，左移72位相当于左移8位（72%64=8），写一段代码来测试一下

int intValue = 733183670;//随意写一个数	
System.out.println("intValue：" + (intValue));//打印intValue
System.out.println("intValue左移1位：" + (intValue << 1));//左移1位
System.out.println("intValue左移8位：" + (intValue << 8));//左移8位
//当int类型左移位数大于等于32位操作时，会先求余后再进行移位操作
System.out.println("intValue左移32位：" + (intValue << 32));//求余为32%32=0，相当于左移0位（不移位）
System.out.println("intValue左移40位：" + (intValue << 40));//求余为40%32=8，相当于左移8位
System.out.println("intValue左移64位：" + (intValue << 64));//求余为64%32=0，相当于左移0位（不移位）
long longValue = 733183670L;
System.out.println("longValue：" + (longValue));//打印longValue
System.out.println("longValue左移1位：" + (longValue << 1));//左移1位
System.out.println("longValue左移8位：" + (longValue << 8));//左移8位
//当long类型左移位数大于等于64位操作时，会先求余后再进行移位操作
System.out.println("longValue左移64位：" + (longValue << 64));//求余为64%64=0，相当于左移0位（不移位）
System.out.println("longValue左移72位：" + (longValue << 72));//求余为72%64=8，相当于左移8位
System.out.println("longValue左移128位：" + (longValue << 128));//求余为128%64=0，相当于左移0位（不移位）

看一下结果：

由于double，float在二进制中的表现比较特殊，因此不能来进行移位操作，报错，编译不过，如下图：

注意：其它几种整形byte，short移位前会先转换为int类型（32位）再进行移位，这里就不写代码测试了，大家有兴趣可自行测试。

综上所述：左移 << 其实很简单，也就是说 丢弃左边指定位数，右边补0。

2、右移运算符：>>

还是这个数： 733183670

value >> 1，右移1位

右移1位后换算成十进制的值为：366591835，刚好是733183670的1半，有些人在除2操作时喜欢用右移运算符来替代

value >> 8，右移8位看一下

写一段代码测试一下

int intValue = 733183670;//随意写一个数
System.out.println("intValue：" + (intValue));//打印intValue
System.out.println("intValue右移1位：" + (intValue >> 1));//右移1位
System.out.println("intValue右移8位：" + (intValue >> 8));//右移8位
//当int类型右移位数大于等于32位操作时，会先求余后再进行移位操作
System.out.println("intValue右移32位：" + (intValue >> 32));//求余为32%32=0，相当于右移0位（不移位）
System.out.println("intValue右移40位：" + (intValue >> 40));//求余为40%32=8，相当于右移8位
System.out.println("intValue右移64位：" + (intValue >> 64));//求余为64%32=0，相当于右移0位（不移位）
long longValue = 733183670L;
System.out.println("longValue：" + (longValue));//打印longValue