java中的移位操作详解

移位运算，这是一个陌生又熟悉的操作。陌生是指不易理解且不常用，熟悉是指“别人家的开发工程师”在代码中经常使用这种方式进行高低位的截取、哈希计算、乘除法的运算，今天，让我们一起来揭开移位运算的神秘面纱。

Java提供了两种带符号位的移位操作，左移 << 和右移 >>，此外，Java还提供了一种无符号右移操作 >>>。下面我们一起来研究如何正确的使用它们。

带符号位的移位操作规则如下：只有负数右移的时候，高位补1，其他情况的补位，都只补0。

下面以8位二进制的移位进行举例。

  10的补码为00001010，左移一位变成20（00010100），右移一位变成5（00000101）
  5的补码为00000101，左移一位变成10（00001010），右移一位变成2（00000010）
  -99的补码为10011101，左移一位变成58（00111010），右移一位变成-50（11001110）

总结几点注意事项：

• 左移一位近似于乘以2，右移一位近似于除以2。当十进制的奇数时，由于二进制表示的时候最低位为1，右移的时候最低位被舍弃，故不是精准的除以2。
• 左移有可能改变数的正负。如果左移一位的时候，符号位和数值最高位不同，则数的正负发生变化。
• 如果是32位处理器，则移动的位数是一个mod 32的结果，即>>1和>>33是一样的结果，可以理解为在进行移位之前，对要移动的位数先取模运算。

程序验证：
System.out.println(Integer.MAX_VALUE << 1);
输出-2。32位int的最大数为01111111111111111111111111111111，左移一位为11111111111111111111111111111110，表示的十进制数为-2。

System.out.println(Integer.MIN_VALUE << 1);
输出0。32位int的最小数为10000000000000000000000000000000，左移一位为00000000000000000000000000000000，表示的十进制数为0。

无符号位的右移操作规则如下：不管正负数，高位都补0。

总结几点注意事项：

• 正数移动最大位数的最小值为0，负数移动最大位数的最小值为1。因为正数的符号位为0，负数的符号位为1，当移最大位数后，二进制除了最低位为符号位，其他全是0。