java的移位元運算符

移位元運算符面向的運算對象也是二進位的“位”。可單獨用它們處理整數類型（主類型的一種）。左移位元運算符（<<）能將運算子左邊的運算對象向左移動運算子右側指定的位元（在低位補0）。“有符號”右移位元運算符（>>）則將運算子左邊的運算對象向右移動運算子右側指定的位元。“有符號”右移位元運算符使用了“符號擴充”：若值為正，則在高位插入0；若值為負，則在高位插入1。Java也添加了一種“無符號”右移位元運算符（>>>），它使用了“零擴充”：無論正負，都在高位插入0。這一運算子是C或C++沒有的。
若對char，byte或者short進行移位處理，那麼在移位進行之前，它們會自動轉換成一個int。只有右側的5個低位才會用到。這樣可防止我們在一個int數裡移動不切實際的位元。若對一個long值進行處理，最後得到的結果也是long。此時只會用到右側的6個低位，防止移動超過long值裡現成的位元。但在進行“無符號”右移位時，也可能遇到一個問題。若對byte或short值進行右移位元運算，得到的可能不是正確的結果（Java 1.0和Java 1.1特別突出）。它們會自動轉換成int類型，並進行右移位。但“零擴充”不會發生，所以在那些情況下會得到-1的結果。可用下面這個例子檢測自己的實現方案：

 

//: URShift.java// Test of unsigned right shiftpublic class URShift {  public static void main(String[] args) {    int i = -1;    i >>>= 10;    System.out.println(i);    long l = -1;    l >>>= 10;    System.out.println(l);    short s = -1;    s >>>= 10;    System.out.println(s);    byte b = -1;    b >>>= 10;    System.out.println(b);  }} ///:~

移位可與等號（<<=或>>=或>>>=）組合使用。此時，運算子左邊的值會移動由右邊的值指定的位元，再將得到的結果賦回左邊的值。
下面這個例子向大家闡示了如何應用涉及“按位”操作的所有運算子，以及它們的效果：

 

//: BitManipulation.java// Using the bitwise operatorsimport java.util.*;public class BitManipulation {  public static void main(String[] args) {    Random rand = new Random();    int i = rand.nextInt();    int j = rand.nextInt();    pBinInt("-1", -1);    pBinInt("+1", +1);    int maxpos = 2147483647;    pBinInt("maxpos", maxpos);    int maxneg = -2147483648;    pBinInt("maxneg", maxneg);    pBinInt("i", i);    pBinInt("~i", ~i);    pBinInt("-i", -i);    pBinInt("j", j);    pBinInt("i & j", i & j);    pBinInt("i | j", i | j);    pBinInt("i ^ j", i ^ j);    pBinInt("i << 5", i << 5);    pBinInt("i >> 5", i >> 5);    pBinInt("(~i) >> 5", (~i) >> 5);    pBinInt("i >>> 5", i >>> 5);    pBinInt("(~i) >>> 5", (~i) >>> 5);    long l = rand.nextLong();    long m = rand.nextLong();    pBinLong("-1L", -1L);    pBinLong("+1L", +1L);    long ll = 9223372036854775807L;    pBinLong("maxpos", ll);    long lln = -9223372036854775808L;    pBinLong("maxneg", lln);    pBinLong("l", l);    pBinLong("~l", ~l);    pBinLong("-l", -l);    pBinLong("m", m);    pBinLong("l & m", l & m);    pBinLong("l | m", l | m);    pBinLong("l ^ m", l ^ m);    pBinLong("l << 5", l << 5);    pBinLong("l >> 5", l >> 5);    pBinLong("(~l) >> 5", (~l) >> 5);    pBinLong("l >>> 5", l >>> 5);    pBinLong("(~l) >>> 5", (~l) >>> 5);  }  static void pBinInt(String s, int i) {    System.out.println(      s + ", int: " + i + ", binary: ");    System.out.print("   ");    for(int j = 31; j >=0; j--)      if(((1 << j) &  i) != 0)        System.out.print("1");      else        System.out.print("0");    System.out.println();  }  static void pBinLong(String s, long l) {    System.out.println(      s + ", long: " + l + ", binary: ");    System.out.print("   ");    for(int i = 63; i >=0; i--)      if(((1L << i) & l) != 0)        System.out.print("1");      else        System.out.print("0");    System.out.println();  }} ///:~

程式末尾調用了兩個方法：pBinInt()和pBinLong()。它們分別操作一個int和long值，並用一種二進位格式輸出，同時附有簡要的解說文字。目前，可暫時忽略它們具體的實現方案。
大家要注意的是System.out.print()的使用，而不是System.out.println()。print()方法不會產生一個新行，以便在同一行裡羅列多種資訊。
除展示所有按位元運算符針對int和long的效果之外，本例也展示了int和long的最小值、最大值、+1和-1值，使大家能體會它們的情況。注意高位代表加號或減號：0為正，1為負。下面列出int部分的輸出：
 

-1, int: -1, binary:    11111111111111111111111111111111+1, int: 1, binary:    00000000000000000000000000000001maxpos, int: 2147483647, binary:    01111111111111111111111111111111maxneg, int: -2147483648, binary:    10000000000000000000000000000000i, int: 59081716, binary:    00000011100001011000001111110100~i, int: -59081717, binary:    11111100011110100111110000001011-i, int: -59081716, binary:    11111100011110100111110000001100j, int: 198850956, binary:    00001011110110100011100110001100i & j, int: 58720644, binary:    00000011100000000000000110000100i | j, int: 199212028, binary:    00001011110111111011101111111100i ^ j, int: 140491384, binary:    00001000010111111011101001111000i << 5, int: 1890614912, binary:    01110000101100000111111010000000i >> 5, int: 1846303, binary:    00000000000111000010110000011111(~i) >> 5, int: -1846304, binary:    11111111111000111101001111100000i >>> 5, int: 1846303, binary:    00000000000111000010110000011111(~i) >>> 5, int: 132371424, binary:    00000111111000111101001111100000

數位二進位形式表現為“有符號2的補值”。