前言

之前了解過位運算符，左移<<等于乘以2，右移>>等于除以2。但是我在看jdk源碼的時候發現了一個>>>三個符號的，不明白這是什么意思，就去搜了一下，發現還挺多的知識點的，就整理了一下。

首先我們知道，我們編寫的程序最終都是在計算機底層進行的，計算機底層也僅支持0、1兩種符號。所以當時網上有個鍵盤只有0、1兩個鍵，那才是大佬用的鍵盤。扯遠了。。。

先來復習一下java的基本類型都占多少字節，占多少位（1字節等于8位）：

類型

字節數

位數

大小范圍

byte

1

8

-2^8^~2^8^-1

short

2

16

-2^16^~2^16^-1

int

4

32

-2^32^~2^32^-1

long

8

64

-2^64^~2^64^-1

float

4

double

8

char

2

16

一個char類型可以存儲一個漢字

boolean

1

true or false

移位操作是把數據看作二進制數，然后將其向左或向右移動若干位的運算。在Java中，移位操作符包含三種：<<左移運算符，>>帶符號右移運算符，>>>無符號右移運算符。這三種操作符都只能作用于long,int,short,byte這四種基本整形類型上和char類型上。其他類型如double都無法使用位運算符，大家可以在ide中自行試驗一下。

在java中，第一位用來表示數字的正負，第一位為零時表示正數，第一位為1時表示負數。我們拿最簡單的8位byte類型舉例：0000 0000表示0，0111 1111這個表示最大值(2^8^-1)，再進行加一后就變成了1000 0000這時就變成了最小值(-2^8^)。再加一后變成1000 0001這時的值為-127。也就是從0到最大值然后轉為最小值，然后再從最小值向零靠近。

左移操作符<<

左移操作符<<是將數據轉換為二進制后，向左移動若干位，高位丟棄，低位補零。

首先我們可以利用java中的方法獲取一個數的二進制：Integer.toBinaryString(int val)。

然后我們看下面這個例子：

public static void main(String[] args) {int a = 10;System.out.println("左移前的二進制:"+Integer.toBinaryString(a));a <<= 2;System.out.println("左移后的二進制:"+Integer.toBinaryString(a));System.out.println("左移后的十進制:"+a); }

首先定義一個數，值為10，打印它的二進制(1010)，然后進行左移操作2位。打印移位后的結果和二進制。

左移前的二進制:1010 左移后的二進制:101000 左移后的十進制:40

可以看出，將原來的二進制向左移動了兩位，后面進行了補零。40=10 2 2。所以一次左移等于將這個數擴大了兩倍。再來看一個負數的左移：

int b = -8; System.out.println("左移前的二進制：" + Integer.toBinaryString(b)); b <<= 2; System.out.println("左移后的二進制：" + Integer.toBinaryString(b)); System.out.println("左移后的十進制：" + b);

我們定義了一個負數（-8），打印出它的二進制，進行左移2位，左移后打印它的二進制，再將10進制打印出來查看。

左移前的二進制：11111111111111111111111111111000 左移后的二進制：11111111111111111111111111100000 左移后的十進制：-32

可以明顯的看出二進制向左移動了兩位，前面的位置丟棄，后面的位置補零。轉換為10進制也符合我們之前的運算：-32 = -8 2 2。

帶符號右移操作符>>

剛才的左移中，它向左移動，高位進行了丟棄，低位進行補零。但是右移操作時有一個符號位，操作不當將造成答案與預期結果不同。

帶符號右移就是在向右移動若干位，低位進行丟棄，高位按照符號位進行填補。對于正數做右移操作時，高位補充0；負數進行右移時，高位補充1。

再來用例子證明一下：

public static void main(String[] args) {int a = 1024;System.out.println("a右移前的二進制：" + Integer.toBinaryString(a));a >>= 4;System.out.println("a右移后的二進制：" + Integer.toBinaryString(a));System.out.println("a右移后的十進制:"+a);int b = -70336;System.out.println("b右移前的二進制：" + Integer.toBinaryString(b));b >>= 4;System.out.println("b右移后的二進制：" + Integer.toBinaryString(b));System.out.println("b右移后的十進制:"+b); }

定義了兩個變量，a=1024，然后向右移動4位。b=-70336也向右移動4位。分別將它們的移動前后二進制和十進制打印出來查看。

a右移前的二進制：10000000000 a右移后的二進制：1000000 a右移后的十進制:64 b右移前的二進制：11111111111111101110110101000000 b右移后的二進制：11111111111111111110111011010100 b右移后的十進制:-4396

a原來的二進制向右移動后，低位被丟棄，高位補充符號位也就是0。b原來的二進制向右移動后，低位被丟棄，高位補充符號位1。這也符號我們之前的運算規律：1024 / 2^4^ =16 ；-70336/ 2^4^ = -4396。

無符號右移操作符>>>

剛才的帶符號右移操作符，我們在向右移動時帶著高位的符號，正數填充0，負數填充0。現在不帶符號的右移操作符大體與右移操作符一致，只不過不再區分正負數，結果都是高位補零，低位丟棄。

再用例子來證明一下：

public static void main(String[] args) {int a = 1024;System.out.println("a右移前的二進制：" + Integer.toBinaryString(a));a >>>= 4;System.out.println("a右移后的二進制：" + Integer.toBinaryString(a));System.out.println("a右移后的十進制:"+a);int b = -70336;System.out.println("b右移前的二進制：" + Integer.toBinaryString(b));b >>>= 4;System.out.println("b右移后的二進制：" + Integer.toBinaryString(b));System.out.println("b右移后的十進制:"+b); }

還是剛才帶符號右移的例子：這次我們僅僅把操作符換成無符號的右移操作符。

按照定義，其實在正數時不會有變化，因為在帶符號的右移中正數也是高位補零。只不過當值為負數時會有變化，讓我們看一下輸出是不是符合猜想。

a右移前的二進制：10000000000 a右移后的二進制：1000000 a右移后的十進制:64 b右移前的二進制：11111111111111101110110101000000 b右移后的二進制：1111111111111110111011010100 b右移后的十進制:268431060

確實正數沒有變化，驗證了我們的猜想。然后是負數，這次向右移動時高位進行了補零，低位丟棄。改變后的數值不再符合我們之前的規律。

在無符號右移中，當值為正數時，依然符合之前的規律移動一位相當于除以2。但是當值為負數時不再符合規律。

當移位的位數超過數值所占用的位數會怎么樣？

這個問題很有意思，我們剛剛都僅僅移動了2位或者4位，如果我們超過了int的位數也就是32位后會怎么樣？我們如果對一個正數左移32位，低位補零補充了32次就變成0了，就如同下面代碼所寫的一樣，最終a的結果會是什么。會變成0嗎？

public static void main(String[] args) {int a = 10;a <<= 32;System.out.println(a); }

經過我們運行后發現a的結果最終沒變還是10。我們如果改成左移33位，它的結果會變成20。那么它的運算規律會不會是當超過位數后僅僅移動對位數的余數呢？比如對int做操作，它實際是運算 位數%32次。

經過多次試驗發現答案確實就是這個猜想，當對int類型處理時，右移x位的運算為x%32位。

對其他類型也是一樣嗎？

我們剛才都是用的int類型，那么對于byte,short,char,long都一樣嗎？

先看一下byte類型。

public static void main(String[] args) {byte b = -1;System.out.println("操作前："+b);b >>>= 6;System.out.println("操作后："+b); }

定義了byte的值為-1，即1111 1111，然后無符號右移6位，高位補零，低位丟棄，那么應該變成0000 0011也就是是3。讓我們運行一下這段代碼看一下打印出來的信息是不是3呢？

操作前：-1 操作后：-1

運行結果與我們預期的結果不一致！

我們將它的二進制也一起打印出來看一下究竟：

public static void main(String[] args) {byte b = -1;System.out.println("操作前十進制："+b);System.out.println("操作前二進制："+Integer.toBinaryString(b));b >>>= 6;System.out.println("操作后二進制："+Integer.toBinaryString(b));System.out.println("操作后十進制："+b); }

這時再看一下運行結果

操作前十進制：-1 操作前二進制：11111111111111111111111111111111 操作后二進制：11111111111111111111111111111111 操作后十進制：-1

原來，Java在對byte,short,char這三種類型進行移位操作前，會將其先轉型為int類型，然后再進行位操作。由于我們有進行了重新賦值將其賦值為原來的byte類型，所以又進行了從int到byte的先下轉型，也就是截斷。我們對上面的例子進行一下修改可以更直觀的發現運行過程：

public static void main(String[] args) {byte b = -1;System.out.println("操作前十進制："+b);System.out.println("操作前二進制："+Integer.toBinaryString(b));System.out.println("進行無符號右移6位后的十進制："+(b>>>6));System.out.println("操作后二進制："+Integer.toBinaryString(b>>>6)); }

在這里我沒有使用=進行重新賦值，而是計算完成后直接打印十進制和二進制的結果。

操作前十進制：-1 操作前二進制：11111111111111111111111111111111 進行無符號右移6位后的十進制：67108863 操作后二進制：11111111111111111111111111

從打印結果中可以明顯的看出是先轉換為int類型，然后進行位運算，位運算結束后由于重新賦值所以進行的截斷。

對于long類型，它是64位，不用先轉換。

總結

移位符是Java中的基本操作符，實際支持的類型只有int和long。在對byte,short,char類型進行移位操作時，都會先將其轉換為int類型再進行操作。左移<<操作符相當于乘以2。帶符號右移操作符>>相當于除以2。在Java中使用位運算符會比乘*,除/運算符更高效一些。而無符號右移符>>>在移動時高位補零，低位丟棄，在正數時仍然相當于除以2，但是在負數時結果卻是變大了(由負數變為正數)。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的64位 unsigned char_Java位运算符详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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