java平移变换_java移位运算符:(左移)、(带符号右移)和(无符号右移)。...
1、 左移運算符
左移運算符<<使指定值的所有位都左移規(guī)定的次數(shù)。
1)它的通用格式如下所示:
value << num
num 指定要移位值value 移動的位數(shù)。
左移的規(guī)則只記住一點:丟棄最高位,0補最低位
如果移動的位數(shù)超過了該類型的最大位數(shù),那么編譯器會對移動的位數(shù)取模。如對int型移動33位,實際上只移動了332=1位。
2)運算規(guī)則
按二進制形式把所有的數(shù)字向左移動對應(yīng)的位數(shù),高位移出(舍棄),低位的空位補零。
當左移的運算數(shù)是int 類型時,每移動1位它的第31位就要被移出并且丟棄;
當左移的運算數(shù)是long 類型時,每移動1位它的第63位就要被移出并且丟棄。
當左移的運算數(shù)是byte 和short類型時,將自動把這些類型擴大為 int 型。
3)數(shù)學意義
在數(shù)字沒有溢出的前提下,對于正數(shù)和負數(shù),左移一位都相當于乘以2的1次方,左移n位就相當于乘以2的n次方
4)計算過程:
例如:3 <<2(3為int型)
1)把3轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011,
2)把該數(shù)字高位(左側(cè))的兩個零移出,其他的數(shù)字都朝左平移2位,
3)在低位(右側(cè))的兩個空位補零。則得到的最終結(jié)果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100,
轉(zhuǎn)換為十進制是12。
移動的位數(shù)超過了該類型的最大位數(shù),
如果移進高階位(31或63位),那么該值將變?yōu)樨撝怠O旅娴某绦蛘f明了這一點:
Java代碼
// Left shifting as a quick way to multiply by 2.
public class MultByTwo {
public static void main(String args[]) {
int i;
int num = 0xFFFFFFE;
for(i=0; i<4; i++) {
num = num << 1;
System.out.println(num);
}
}
}
該程序的輸出如下所示:
536870908
1073741816
2147483632
-32
注:n位二進制,最高位為符號位,因此表示的數(shù)值范圍-2^(n-1) ——2^(n-1) -1,所以模為2^(n-1)。
2、 右移運算符
右移運算符<<使指定值的所有位都右移規(guī)定的次數(shù)。
1)它的通用格式如下所示:
value >> num
num 指定要移位值value 移動的位數(shù)。
右移的規(guī)則只記住一點:符號位不變,左邊補上符號位
2)運算規(guī)則:
按二進制形式把所有的數(shù)字向右移動對應(yīng)的位數(shù),低位移出(舍棄),高位的空位補符號位,即正數(shù)補零,負數(shù)補1
當右移的運算數(shù)是byte 和short類型時,將自動把這些類型擴大為 int 型。
例如,如果要移走的值為負數(shù),每一次右移都在左邊補1,如果要移走的值為正數(shù),每一次右移都在左邊補0,這叫做符號位擴展(保留符號位)(sign extension ),在進行右移
操作時用來保持負數(shù)的符號。
3)數(shù)學意義
右移一位相當于除2,右移n位相當于除以2的n次方。
4)計算過程
11 >>2(11為int型)
1)11的二進制形式為:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
2)把低位的最后兩個數(shù)字移出,因為該數(shù)字是正數(shù),所以在高位補零。
3)最終結(jié)果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010。
轉(zhuǎn)換為十進制是2。
35 >> 2(35為int型)
35轉(zhuǎn)換為二進制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011
把低位的最后兩個數(shù)字移出:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000
轉(zhuǎn)換為十進制: 8
5)在右移時不保留符號的出來
右移后的值與0x0f進行按位與運算,這樣可以舍棄任何的符號位擴展,以便得到的值可以作為定義數(shù)組的下標,從而得到對應(yīng)數(shù)組元素代表的十六進制字符。
例如
Java代碼
public class HexByte {
public static public void main(String args[]) {
char hex[] = {
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7',
'8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f''
};
byte b = (byte) 0xf1;
System.out.println("b = 0x" + hex[(b >> 4) & 0x0f] + hex[b & 0x0f]);
}
}
(b >> 4) & 0x0f的運算過程:
b的二進制形式為:1111 0001
4位數(shù)字被移出:1111 1111
按位與運算:0000 1111
轉(zhuǎn)為10進制形式為:15
b & 0x0f的運算過程:
b的二進制形式為:1111 0001
0x0f的二進制形式為:0000 1111
按位與運算:0000 0001
轉(zhuǎn)為10進制形式為:1
所以,該程序的輸出如下:
b = 0xf1
3、無符號右移
無符號右移運算符>>>
它的通用格式如下所示:
value >>> num
num 指定要移位值value 移動的位數(shù)。
無符號右移的規(guī)則只記住一點:忽略了符號位擴展,0補最高位
無符號右移規(guī)則和右移運算是一樣的,只是填充時不管左邊的數(shù)字是正是負都用0來填充,無符號右移運算只針對負數(shù)計算,因為對于正數(shù)來說這種運算沒有意義無符號右移運算符>>> 只是對32位和64位的值有意義
總結(jié)
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