一、位運(yùn)算的分類與展現(xiàn)效果
java位運(yùn)算可以分為左移和右移，其中右移還有無符號(hào)右移。
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java只對(duì)整型位移，可以分為int體系和long體系。int體系包括（byte, short, int, char），long體系只包含long。int體系中進(jìn)行位運(yùn)算時(shí)，除int類型外都會(huì)先轉(zhuǎn)換為int再進(jìn)行運(yùn)算。.
無符號(hào)右移指的是，向右移動(dòng)時(shí)，左邊補(bǔ)位的是0。
一般來說，右移左移常用作乘2n 或者除以2n。（右移除以2n，左移乘以2n）
int i1 = 4;
int r1 = i1 >> 2; // 除以2^2
int r2 = i1 << 2; // 乘以2^2
System.out.println(r1); // 1
System.out.println(r2); // 16二、原理
位運(yùn)算實(shí)際上是將數(shù)值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制進(jìn)行左右位移操作。java中數(shù)值的存儲(chǔ)、運(yùn)算是以補(bǔ)碼的形式進(jìn)行的。數(shù)值有三種存儲(chǔ)方式：原碼、反碼、補(bǔ)碼。
原碼的最高位為符號(hào)位（0為正數(shù)，1為負(fù)數(shù)），其余位用于存儲(chǔ)數(shù)值，以8位整型為例，2對(duì)應(yīng)：
0000 0010
-2對(duì)應(yīng)：
1000 0010
??反碼和補(bǔ)碼的正數(shù)都與原碼相同。反碼的負(fù)數(shù)在原碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行，除符號(hào)位外，其余按位取反。例如2的反碼為：
0000 0010(正數(shù)不變)
-2的反碼為：
1111 1101
補(bǔ)碼在反碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行，反碼加1就變成補(bǔ)碼。
2：
0000 0010(正數(shù)不變)
-2為：
1111 1110
8位整型，反碼可以表示的范圍為：[-128,127]
-128的反碼表示為：
1000 0000
可以理解為：
1 1000 0000(原) => 1 0111 1111(反) => 1 1000 0000(補(bǔ)) => 1000 0000(補(bǔ))
（查看了一些解釋，-128的補(bǔ)碼規(guī)定為1000 0000，若不理解，可以先跳過。）
左移即是補(bǔ)碼向左移動(dòng)，右邊空出的用0補(bǔ)位，右移就是向右動(dòng)，左邊空出來的以符號(hào)位補(bǔ)位。（無符號(hào)右移，左邊空出來的以0補(bǔ)位）。下面以具體代碼舉例（int 為32位）：
正數(shù)：
int i1 = 4; // 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100
int r1 = i1 >> 2; // 期望 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 = 1
int r2 = i1 << 2; // 期望 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 = 16
System.out.println(r1); // 實(shí)際：1
System.out.println(r2); // 實(shí)際：16
負(fù)數(shù)：
int i2 = -4; // 1111 1111 1111 1111 _ 1111 1111 1111 1100
int r3 = i2 >> 2; // 期望：1111 1111 1111 1111 _ 1111 1111 1111 1111 = -1
int r4 = i2 << 2; // 期望：1111 1111 1111 1111 _ 1111 1111 1111 0000 = -16
int rx = i2 >>> 1; // 期望: 0111 1111 1111 1111 _ 1111 1111 1111 1110 = 2147483646
System.out.println(rx); // 實(shí)際：2147483646
System.out.println(r3); // 實(shí)際：-1
System.out.println(r4); // 實(shí)際：-16
rx記錄無符號(hào)右移結(jié)果，移動(dòng)后左邊補(bǔ)位以0補(bǔ)滿，于是結(jié)果就變成了2147483646
三、邊界值測(cè)試
int類型的范圍為[-2147483648, 2147483647]，下面對(duì)上下界分別進(jìn)行測(cè)試：
// 邊界值測(cè)試：
int imax = Integer.MAX_VALUE; // 21_4748_3647 = 0111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111 (2^31-1)
int r5 = imax >> 2; // 0001_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111 = (2^30 - 1) = 5_3687_0911
System.out.println(r5);// 實(shí)際：5_3687_0911
int r6 = max << 2; // 1111_1111_1111_1111_1111_1111_1111_1100 (補(bǔ)碼形式 ) = -4
System.out.println(r6);// 實(shí)際：-4
int imin = Integer.MIN_VALUE; //-21_4748_3648=1000_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000
int r7 = imin << 1; // 0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000_0000 = 0
System.out.println(r7); // 實(shí)際：0
根據(jù)位運(yùn)算原理，在邊界測(cè)試的結(jié)果并不一定是乘以2n或者除以2n。對(duì)邊界值進(jìn)行位運(yùn)算時(shí)，需要注意。
到此這篇關(guān)于Java基礎(chǔ)之位運(yùn)算知識(shí)總結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java位運(yùn)算內(nèi)容，請(qǐng)搜索W3Cschool以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，也希望大家以后多多支持W3Cschool編程獅！
