【原创】Java移位运算

学习移位运算，首先得知道参与移位运算的类型的位数，那先来复习下Java基础类型的占位数吧。

• Java基础类型

Java基础类型总结一览表

类型	二进制位数	最大值	最小值	初始化值	表示形式	带符号
char	8	127（2^7-1）	-128（-2^7）	0	二进制补码	是
short	16	32767（2^15 - 1）	-32768（-2^15）	0	二进制补码	是
int	32	2,147,485,647（2^31 - 1）	-2,147,483,648（-2^31）	0	二进制补码
long	64	9,223,372,036,854,775,807（2^63 -1）	-9,223,372,036,854,775,808（-2^63）	0L	二进制补码	是
float	32	3.4028235E38	1.4E-45	0.0f	IEEE 754标准的浮点数	是
double	64	1.7976931348623157E308	4.9E-324	0.0f	IEEE 754标准的浮点数	是
boolean	待定分析	只有true 和false	只有true 和false	false	JVM中用0/1表示

float和double的区别在于一个是单精度的浮点数，一个是双精度的浮点数。

浮点数是机器内部的指数型的一种表示，可以分解为四个部分：数符号，尾数，指数符号，指数

数符号位和指数符号位都是占一位，表示正负。

对于float，指数部分占8位，其中指数符号一位，指数值部分占7位，尾数部分占24位；对于double，指数部分占16位，指数部分占15位，尾数部分占48位。所以double比float表示的数更大更精准，但与此同时带来的是两倍的内存消耗。

boolean占多数位的问题要看情况而论，再JVM中，对布尔值的操作都是替换成int型了，所以是占用32位；如果定义的是布尔型的byte数组，则JVM将其编译为byte数组类型，这时候占用了8位。其实这里也听疑惑的，为啥一个boolean可以一会占8位，一会占32位呢？个人理解感觉是在真正表示boolean的时候，应该都是只有1位，非0即1，但是具体编译的时候其他占用位可能是用来做其他用途。

好了，接下来，来看看移位运算的问题了。

Java的移位运算符包括三种：、>>（带符号右移）和>>>（无符号右移）。  

• 左移运算符    <<

用法：value << number

原则：丢弃最高位，低位补0

注意事项：char，byte和short型在移位时，会先转换为int型，然后再进行移位操作；

                  当移动位数超过移动数value的位数时，会做一个取模操作，例如45<<34,则具体移动时是移动2位，因为34%32=2。

实例：

1. 例子程序

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
 
         int num =0x40000000;  
         System.out.println(num);
         num = num << 1;
         System.out.println(num);
    }
}

2. 程序结果

1073741824
-2147483648

选取了一个典型用例，该例子说明，符号位也会连同一起移动，数字位如果为1且移动到了符号位，会将数变为负数。

• 带符号右移    >>

用法：value >> number

原则：符号位不变，左边依次补上符号位，且与此同时最低位要舍弃

注意事项：char，byte和short型在移位时，会先转换为int型，然后再进行移位操作；

                  当移动位数超过移动数value的位数时，会做一个取模操作，例如45<<34,则具体移动时是移动2位，因为34%32=2。

实例：

1. 例子程序

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
 
         int num1 =0x80000000;  
         int num2 = 0x00000003;
         System.out.println(num1);
         System.out.println(num2);
         num1 = num1 >> 2;
         num2 = num2 >> 1;
         System.out.println(num1);
         System.out.println(num2);
    }
}

2. 运行结果

-2147483648
3
-536870912
1

num1说明了符号会跟着往右边跑，带符号移动。

num2说明了低位在舍弃，由3变为1了。

• 无符号右移    >>>

用法：value >>> number

原则：符号位不变，左边依次补上0，且与此同时最低位要舍弃

注意事项：char，byte和short型在移位时，会先转换为int型，然后再进行移位操作；

                  当移动位数超过移动数value的位数时，会做一个取模操作，例如45<<34,则具体移动时是移动2位，因为34%32=2。

实例：

1. 例子程序

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
 
         int num1 =0x80000000;  
         int num2 = 0x00000003;
         System.out.println(num1);
         System.out.println(num2);
         num1 = num1 >>> 1;
         num2 = num2 >>> 33;
         System.out.println(num1);
         System.out.println(num2);
    }
}

2. 运行结果

-2147483648
3
1073741824
1

从num1可以看出符号位也当做数字位跟着一起移动了