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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.sohu.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:

=============================
1010
Now Number: 10
10100
Now Number: 20
101
Now Number: 5

=============================
11111111111111111111111111110110
Now Number: -10
11111111111111111111111111101100
Now Number: -20
11111111111111111111111111111011
Now Number: -5

=============================
11
Now Number: 3
110
Now Number: 6
1
Now Number: 1

=============================
11111111111111111111111111111101
Now Number: -3
11111111111111111111111111111010
Now Number: -6
11111111111111111111111111111110
Now Number: -2

Process finished with exit code 0

下面的两篇文章可以参考:

http://www.cnblogs.com/huangjianwu/p/4549085.html

http://blog.csdn.net/xiaochunyong/article/details/7748713


本文出自 “我的JAVA世界” 博客,请务必保留此出处http://hanchaohan.blog.51cto.com/2996417/1922380

Java位移计算的简单了解