Java位移计算的简单了解

假设有一个 int 类型的数,值为5,那么,我们知道它在计算机中表示为:

00000000 00000000 00000000 00000101

5转换成二制是101,不过int类型的数占用4字节(32位),所以前面填了一堆0。

现在想知道,-5在计算机中如何表示?

在计算机中,负数以其正值的补码形式表达

什么叫补码呢?这得从原码,反码说起。

原码:一个整数,按照绝对值大小转换成的二进制数,称为原码。

比如 00000000 00000000 00000000 00000101 是 5的 原码。

反码:将二进制数按位取反,所得的新二进制数称为原二进制数的反码。

取反操作指:原为1,得0;原为0,得1。(1变0; 0变1)

比如:将00000000 00000000 00000000 00000101每一位取反,得11111111 11111111 11111111 11111010。

称:11111111 11111111 11111111 11111010 是 00000000 00000000 00000000 00000101 的反码。

反码是相互的,所以也可称:

11111111 11111111 11111111 11111010 和 00000000 00000000 00000000 00000101 互为反码。

补码:反码加1称为补码。

也就是说,要得到一个数的补码,先得到反码,然后将反码加上1,所得数称为补码。

比如:00000000 00000000 00000000 00000101 的反码是:11111111 11111111 11111111 11111010。

那么,补码为:

11111111 11111111 11111111 11111010 + 1 = 11111111 11111111 11111111 11111011
所以,-5 在计算机中表达为:11111111 11111111 11111111 11111011。转换为十六进制:0xFFFFFFFB。
再举一例,我们来看整数-1在计算机中如何表示。

假设这也是一个int类型,那么:

1、先取1的原码:00000000 00000000 00000000 00000001

2、得反码:    11111111 11111111 11111111 11111110

3、得补码:    11111111 11111111 11111111 11111111
可见,-1在计算机里用二进制表达就是全1。16进制为:0xFFFFFF

package com.linuxidc.hot.vis.servlet;
 
/**
 * 位移测试一下
 *
 * @author liweihan
 * @time 2017-05-05 10:33
 */
public class Test {
 
/**
    Java中有三种移位运算符
 
    <<      :    左移运算符,num << 1,相当于num乘以2
 
    >>      :    右移运算符,num >> 1,相当于num除以2
 
    >>>    :    无符号右移,忽略符号位,空位都以0补齐
 */
 
    public static void main(String[] args) {
        int number = 10;
        printNowNum(number);
        toLeft(number,1);
        toRight(number,1);
 
 
        int number2 = -10;
        printNowNum(number2);
        toLeft(number2,1);
        toRight(number2,1);
 
 
        int number3 = 3;
        printNowNum(number3);
        toLeft(number3,1);
        toRight(number3,1);
 
        int number4 = -3;
        printNowNum(number4);
        toLeft(number4,1);
        toRight(number4,1);
    }
 
    /**
    * @author liweihan
    * @time 2017/5/5 11:05
    * @description    打印当前的数字
    * @param number
    */
    private static void printNowNum(int number) {
        System.out.println("=============================");
        //原始二进制
        printInfo(number);
        System.out.println("Now Number: " + number);
    }
 
    /**
    * @author liweihan
    * @time 2017/5/5 10:48
    * @description 左移offset位
    * @param number    原始数值
    * @param offset  左移位数
    */
    private static void toLeft(int number, int offset) {
        //左移一位
        number = number << offset;
        printInfo(number);
        System.out.println("Now Number: " + number);
    }
 
    /**
    * @author liweihan
    * @time 2017/5/5 10:50
    * @description  右移offset位
    * @param number  原始数值
    * @param offset  右移位数
    */
    private static void toRight(int number,int offset) {
        //右移一位
        number = number >> offset;
        printInfo(number);
        System.out.println("Now Number: " + number);
    }
 
    /**
    * @author liweihan
    * @time 2017/5/5 10:34
    * @description 打印一个int的二进制数
    * @param num  十进制数字
    */
    private static void printInfo(int num) {
        System.out.println(Integer.toBinaryString(num));
    }
 
    /**
    * @author liweihan
    * @time 2017/5/5 10:42
    * @description    二进制转为十进制
    * @param binaryString  二进制字符
    */
    private static void printInfo(String binaryString) {
        System.out.println(Integer.parseInt(binaryString,2));
    }
}

结果:

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