java中的無符號移位運算

1. 無符號右移   >>>  或 >>> =

無符號右移（>>>）跟右移（>>）運算符不一樣。

右移不改變數的正負。

對於一個正數，無符號右移不會變成負數(相當於除以1再取整)；但是對於一個負數，無符號右移會將負數變成正數；

int i = -4;
System.out.printf("%-10d %32s\n", i, Integer.toBinaryString(i));
i >>>= 1;  // 無符號右移1位
System.out.printf("%-10d %32s\n", i, Integer.toBinaryString(i));

i >>>= 1;
System.out.printf("%-10d %32s\n", i, Integer.toBinaryString(i));

輸出：

-4                  11111111111111111111111111111100       //負數在java中以補碼形式存儲，-4的補碼表示是11111111111111111111111111111100
2147483646     1111111111111111111111111111110       //無符號右移1位，-4的補碼表示的符號位也右移了1位，導致符號位變成0，成為正數
1073741822       111111111111111111111111111110       //再無符號右移1位

int i = 15;
System.out.printf("%-10d %32s\n", i, Integer.toBinaryString(i));
i >>>= 1;
System.out.printf("%-10d %32s\n", i, Integer.toBinaryString(i));

輸出：

15     1111　　
7         111　　//對正數進行無符號右移，高位補0

int i = 0x80000000;
System.out.printf("%-12d %32s\n", i, Integer.toBinaryString(i));
i >>>= 1;
System.out.printf("%-12d %32s\n", i, Integer.toBinaryString(i));
i >>>= 1;
System.out.printf("%-12d %32s\n", i, Integer.toBinaryString(i));

輸出：

-2147483648 10000000000000000000000000000000       //最小負數的補碼表示
1073741824    1000000000000000000000000000000       //符號位右移一位，變成正數
536870912        100000000000000000000000000000

總結：

無符號右移的叫法，容易讓人誤解。雖然叫作無符號右移運算，讓人第一印象以為是不對符號位進行移位，其實卻是連同符號位一起右移；

對復數進行無符號右移，符號位也一起右移，將會變成正數；

對正數進行若干次無符號右移，得到的永遠都是正數或0；

 

2. 左移位運算  <<  或  <<=

跟右移運算不同的是，無符號左移和左移是一樣的。因此java沒有無符號左移運算。(<<<和<<<=將報錯)

因為無右移運算需要考慮符號位的右移，而符號位只存在於二進制表示的最左邊，最右邊沒有。

所以不用區分無符號左移和左移運算。

int i = 0x80000000;
System.out.printf("%-12d %32s\n", i, Integer.toBinaryString(i));
i <<= 1;
System.out.printf("%-12d %32s\n", i, Integer.toBinaryString(i));
i >>= 1;
System.out.printf("%-12d %32s\n", i, Integer.toBinaryString(i));

輸出：

-2147483648 10000000000000000000000000000000    
0                                                                        0    //最小負數左移1位，將變成0
0                                                                        0