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你真的搞懂了Java中的<<、>>、>>>运算符嘛？

发布于2021-03-10 17:53 阅读(972) 评论(0) 点赞(8) 收藏(1)

在搞懂<<、>>、>>>之前，我们需要先了解二进制中的源码、反码、补码...

二进制中的原码、反码、补码

有符号数：

对于有符号数而言，符号的正、负机器是无法识别的，但由于“正、负”恰好是两种截然不同的状态，如果用“0”表示“正”，用“1”表示“负”，这样符号也被数字化了，并且规定将它放在有效数字的前面，即组成了有符号数。所以，在二进制中使用最高位（第一位）来表示符号，最高位是0，表示正数；最高位是1，表示负数。

100000000000000001111100

无符号数：

无符号数是针对二进制来讲的，无符号数的表数范围是非负数。全部二进制均代表数值（所有位都用于表示数的大小），没有符号位。即第一个"0"或"1"不表示正负

000000000000000001111100

对于有符号数而言的性质：

(1)二进制的最高位是符号位：0表示正数，1表示负数

(2)正数的原码、反码、补码都一样

(3)负数的反码 = 它的原码符号位不变，其他位取反（0 ->1 ; 1->0 ）

(4)负数的补码 = 它的反码 +1

(5)0的反码、补码都是0

(6)在计算机运算的时候，都是以补码的方式来运算的

有符号数运算案例

正数相加：

例如：1+1 ，在计算机中运算如下：

1的原码为： 00000000 00000000 00000000 00000001

反码： 00000000 00000000 00000000 00000001

补码： 00000000 00000000 00000000 00000001

两数的补码相加： 00000000 00000000 00000000 00000010（转换为10进制） = 2

正数相减：

例如：1 - 2，在计算机中运算如下：

在计算机中减运算其实是作为加运算来操作的，所以，1-2 = 1 + ( -2 )

第一步：获取1的补码 00000000 00000000 00000000 00000001
第二步：获取-2的补码

-2的原码：10000000 00000000 00000000 00000010

-2的反码：11111111 11111111 11111111 11111101

-2的补码： 11111111 11111111 11111111 11111110

第三步：1的补码与-2的补码相加：

00000000 00000000 00000000 00000001

+ 11111111 11111111 11111111 11111110

= 11111111 11111111 11111111 11111111

第四步：将计算结果的补码转换为原码，反其道而行之即可（如果想将二进制转换为十进制，必须得到二进制的原码）

补码：11111111 11111111 11111111 11111111

反码：11111111 11111111 11111111 11111110

原码：10000000 00000000 00000000 00000001

第五步：将计算结果的二进制原码转换为十进制

二进制原码：10000000 00000000 00000000 00000001 = -1

<< 、>>、>>> 位移运算符

<< 左移运算符

左移一位

左移一位后的数值经过计算可以发现刚好值位移前数值的两倍，等价于乘2操作，在很多情况下可以当做乘2使用，但是并不代表真正的乘2，在一些特殊情况下并不等价

左移18位

此时二进制首位为1，此时数值为 -1058799616，同理，如果左位移20位，则值为 59768832 又变成了正数

注意：所以根据这个规则，如果任意一个十进制的数左位移32位，右边补位32个0，十进制岂不是都是0了？当然不是！！！当int 类型的数据进行左移的时候，当左移的位数大于等于32位的时候，位数会先求余数，然后用该余数进行左移，也就是说，如果真的左移32位的时候，会先进行位数求余数，即为左移32位相当于左移0位，所以左移 33 的值和左移一位1 是一样的