Java移位運算符 << >> >>>

簡述

Java有三種移位運算符，分別為：

1. 左移運算符 <<
2. 右移運算符 >>
3. 無符號右移運算符 >>>

首先，移位運算符根據名字可知是使用二進制進行運算的。在Integer.java中，我們可以看到有兩個靜態常量，MIN_VALUE 和 MAX_VALUE，這兩個常量控制了Integer的最小值和最大值，如下：

    /**
     * A constant holding the minimum value an {@code int} can
     * have, -2<sup>31</sup>.
     */
    @Native public static final int   MIN_VALUE = 0x80000000;

    /**
     * A constant holding the maximum value an {@code int} can
     * have, 2<sup>31</sup>-1.
     */
    @Native public static final int   MAX_VALUE = 0x7fffffff;

注釋上說明這兩個值得范圍：

MIN_VALUE（最小值） = -2^31 = -2,147,483,648‬
MAX_VALUE（最大值） = 2^31 = 2,147,483,647

在32位運算中，首位為1則代表負數，0則代表正數，如：

1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 負數，該值等於MIN_VALUE
0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 正數，該值等於MAX_VALUE

根據上述可知，Integer是32位運算的。

左移運算符 <<

使用 << 時，需要在低位進行補0，例子如下：

        int a = 3;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(a));

        int b = a << 1;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(b));
        System.out.println(b);

        System.out.println("----------------------------------------------");

        int c = -3;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(c));

        int d = c << 1;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(d));
        System.out.println(d);

輸入如下：

11
110
6
----------------------------------------------
11111111111111111111111111111101
11111111111111111111111111111010
-6

可以清楚的看到 3 << 1 時，在后面補0，得到 110 即等於6;

右移運算符 >>

右移運算符時，正數高位補0，負數高位補1。如：

        int a = 3;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(a));

        int b1 = a >> 1;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(b1));
        System.out.println(b1);

        System.out.println("----------------------------------------------");

        int c = -3;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(c));

        int d = c >> 1;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(d));
        System.out.println(d);

輸出如下：

11
1
1
----------------------------------------------
11111111111111111111111111111101
11111111111111111111111111111110
-2

無符號右移 >>>

在正數當中，>> 和 >>> 是一樣的。負數使用無符號右移時，則高位不進行補位。

        int c = -3;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(c));

        int d = c >>> 1;
        System.out.println(Integer.toBinaryString(d));
        System.out.println(d);

輸出如下：

11111111111111111111111111111101
1111111111111111111111111111110
2147483646

總結

左移運算符 << ： 需要在低位進行補0
右移運算符 >> ： 正數高位補0，負數高位補1
無符號右移運算符 >>> ：在正數當中，>> 和 >>> 是一樣的。負數使用無符號右移時，則高位不進行補位

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