移位操作 - Anarckk's Blog

介绍

　　在位移方向上，有左移和右移。在移位策略上，有逻辑移位和算术移位。两个维度互相组合有4中组合。

逻辑左移=算数左移，右边统一添0
逻辑右移，左边补上符号位
算术右移，左边补 0

e.g:1010101010，其中[]是添加的位

逻辑左移一位：010101010[0]
算数左移一位：010101010[0]
逻辑右移一位：[0]101010101
算数右移一位：[1]101010101

左移

　　首先，左移运算会溢出符号位，负数在左移之后可能会变成正数。在小于变量容器一半的变量可以通过左移一位来做乘2的运算。在不考虑溢出的情况下，其左移后的数与左移前的数关系如下：

a << 1   =>   a = a * 2^1;
a << 2   =>   a = a * 2^2;
a << 3   =>   a = a * 2^3;
...
a << x   =>   a = a * 2^x;

逻辑右移和算术右移

　　逻辑右移也有和左移一样的规律，但是除法会丢失小数点精度

1 2	// 逻辑右移 a >> x => a = a ÷ 2^x;

将 1010 1010 做逻辑右移
1010 1010,-86
1101 0101,-43
1110 1010,-22

　　用 java 做算术右移，要小心 byte 在算术右移中会自动转型为 int ，高位补1，导致的byte计算时逻辑右移和算术右移结果一致。

/*
 * 1010 1010,-86
 * 1101 0101,-43
 * 1110 1010,-22
 * 这一定是因为 byte 在做运算时被转型为了 int，在转型为 int时采用了高位补1的补码算法，导致算术移位之后结果和逻辑移位一样
 */
public static void test2() {
    byte a = (byte) 0xaa;
    System.out.println(byteBinary(a) + "," + a);
    a = (byte) (a >>> 1);
    System.out.println(byteBinary(a) + "," + a);
    a = (byte) (a >>> 1);
    System.out.println(byteBinary(a) + "," + a);
}