移位运算符面向的运算对象也是二进制的“位”。可单独用它们处理整数类型(主类型的一种)。左移位运算符(<<)能将运算符左边的运算对象向左移动运算符右侧指定的位数(在低位补0)。“有符号”右移位运算符(>>)则将运算符左边的运算对象向右移动运算符右侧指定的位数。“有符号”右移位运算符使用了“符号扩展”:若值为正,则在高位插入0;若值为负,则在高位插入1。java也添加了一种“无符号”右移位运算符(>>>),它使用了“零扩展”:无论正负,都在高位插入0。这一运算符是c或c++没有的。
若对char,byte或者short进行移位处理,那么在移位进行之前,它们会自动转换成一个int。只有右侧的5个低位才会用到。这样可防止我们在一个int数里移动不切实际的位数。若对一个long值进行处理,最后得到的结果也是long。此时只会用到右侧的6个低位,防止移动超过long值里现成的位数。但在进行“无符号”右移位时,也可能遇到一个问题。若对byte或short值进行右移位运算,得到的可能不是正确的结果(java 1.0和java 1.1特别突出)。它们会自动转换成int类型,并进行右移位。但“零扩展”不会发生,所以在那些情况下会得到-1的结果。可用下面这个例子检测自己的实现方案:
//: urshift.java
// test of unsigned right shift
public class urshift {
public static void main(string[] args) {
int i = -1;
i >>>= 10;
system.out.println(i);
long l = -1;
l >>>= 10;
system.out.println(l);
short s = -1;
s >>>= 10;
system.out.println(s);
byte b = -1;
b >>>= 10;
system.out.println(b);
}
} ///:~
移位可与等号(<<=或>>=或>>>=)组合使用。此时,运算符左边的值会移动由右边的值指定的位数,再将得到的结果赋回左边的值。
下面这个例子向大家阐示了如何应用涉及“按位”操作的所有运算符,以及它们的效果:
//: bitmanipulation.java
// using the bitwise operators
import java.util.*;
public class bitmanipulation {
public static void main(string[] args) {
random rand = new random();
int i = rand.nextint();
int j = rand.nextint();
pbinint("-1", -1);
pbinint("+1", +1);
int maxpos = 2147483647;
pbinint("maxpos", maxpos);
int maxneg = -2147483648;
pbinint("maxneg", maxneg);
pbinint("i", i);
pbinint("~i", ~i);
pbinint("-i", -i);
pbinint("j", j);
pbinint("i & j", i & j);
pbinint("i | j", i | j);
pbinint("i ^ j", i ^ j);
pbinint("i << 5", i << 5);
pbinint("i >> 5", i >> 5);
pbinint("(~i) >> 5", (~i) >> 5);
pbinint("i >>> 5", i >>> 5);
pbinint("(~i) >>> 5", (~i) >>> 5);
long l = rand.nextlong();
long m = rand.nextlong();
pbinlong("-1l", -1l);
pbinlong("+1l", +1l);
long ll = 9223372036854775807l;
pbinlong("maxpos", ll);
long lln = -9223372036854775808l;
pbinlong("maxneg", lln);
pbinlong("l", l);
pbinlong("~l", ~l);
pbinlong("-l", -l);
pbinlong("m", m);
pbinlong("l & m", l & m);
pbinlong("l | m", l | m);
pbinlong("l ^ m", l ^ m);
pbinlong("l << 5", l << 5);
pbinlong("l >> 5", l >> 5);
pbinlong("(~l) >> 5", (~l) >> 5);
pbinlong("l >>> 5", l >>> 5);
pbinlong("(~l) >>> 5", (~l) >>> 5);
}
static void pbinint(string s, int i) {
system.out.println(
s + ", int: " + i + ", binary: ");
system.out.print(" ");
for(int j = 31; j >=0; j--)
if(((1 << j) & i) != 0)
system.out.print("1");
else
system.out.print("0");
system.out.println();
}
static void pbinlong(string s, long l) {
system.out.println(
s + ", long: " + l + ", binary: ");
system.out.print(" ");
for(int i = 63; i >=0; i--)
if(((1l << i) & l) != 0)
system.out.print("1");
else
system.out.print("0");
system.out.println();
}
} ///:~
程序末尾调用了两个方法:pbinint()和pbinlong()。它们分别操作一个int和long值,并用一种二进制格式输出,同时附有简要的说明文字。目前,可暂时忽略它们具体的实现方案。
大家要注意的是system.out.print()的使用,而不是system.out.println()。print()方法不会产生一个新行,以便在同一行里罗列多种信息。
除展示所有按位运算符针对int和long的效果之外,本例也展示了int和long的最小值、最大值、+1和-1值,使大家能体会它们的情况。注意高位代表正负号:0为正,1为负。下面列出int部分的输出:
-1, int: -1, binary:
11111111111111111111111111111111
+1, int: 1, binary:
00000000000000000000000000000001
maxpos, int: 2147483647, binary:
01111111111111111111111111111111
maxneg, int: -2147483648, binary:
10000000000000000000000000000000
i, int: 59081716, binary:
00000011100001011000001111110100
~i, int: -59081717, binary:
11111100011110100111110000001011
-i, int: -59081716, binary:
11111100011110100111110000001100
j, int: 198850956, binary:
00001011110110100011100110001100
i & j, int: 58720644, binary:
00000011100000000000000110000100
i | j, int: 199212028, binary:
00001011110111111011101111111100
i ^ j, int: 140491384, binary:
00001000010111111011101001111000
i << 5, int: 1890614912, binary:
01110000101100000111111010000000
i >> 5, int: 1846303, binary:
00000000000111000010110000011111
(~i) >> 5, int: -1846304, binary:
11111111111000111101001111100000
i >>> 5, int: 1846303, binary:
00000000000111000010110000011111
(~i) >>> 5, int: 132371424, binary:
00000111111000111101001111100000
数字的二进制形式表现为“有符号2的补值”。
闽公网安备 35060202000074号