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java 移位符初步使用与简单理解
概述
java 移位符主要包括 3 种：
| 运算符 | 名称 |
|---|---|
| >> | 左移运算符 |
| << | 有符号右移运算符 |
| <<< | 无符号右移运算符 |
这里我们先附上代码运行实例，原理将在后面以解析下面代码的方式进行讲解：
public class BitOperatorTest {public static void main(String[] args){System.out.println(1 << 4);
System.out.println(-1 << 3);
System.out.println(8 >> 3);
System.out.println(-8 >> 3);
System.out.println(-8 >>> 3);
}
}结果如下：
16
-8
1
-1
536870911首先我们需要清楚在计算机系统中，数值一般用补码来表示，主要原因是因为使用补码可以使符号位和其他位统一处理，我们需要将上面的数值都转化为补码。
左移运算符
1 << 4
首先我们将 1 化为源码：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001（因为其是 int 类型，所以化为二进制有 32 位）
正数的补码和反码等于源码的本身。所以补码也为上述二进制代码。
左移运算符是将操作数的二进制码整理左移指定位数，左移后右面空出的位用 0 来补充。
左移 4 位 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1*2^0=1
<font color=red>0000</font> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 <font color=blue>0000</font> (红色被移除截断，蓝色是新补的 0) 1*2^4=16
-1 << 3
我们开始第二个输出语句，这是一个负数。负数的反码是他的源码符号位不变，其余按位取反。补码是他的反码加一。
所以我们可以得到 - 1 的源码为 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 -1*2^0=-1
反码为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
补码为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
对补码进行操作得 <font color=red>111</font> 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1<font color=blue>000</font> (红色被移除截断，蓝色是新补的 0)
将结果数转化为源码得 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 -1*2^3=-8
总结
所以通过上面对左移运算符的简单使用不难发现，我们可以将其简便理解为移动几位，就是为操作数乘以 2 的几次方。
右移运算符
左移运算符不牵扯符号位的增补符号位，所以没有有无符号分类
有符号右移运算符
8 >> 3
根据上面流程，我这里直接就简化为
源码为:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 1*2^3=8
反码为:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000
补码为:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000
运算后结果:<font color=blue>000</font>0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 <font color=red>000</font> 1*2^0=1(红色被移除截断，蓝色是新补的符号位，并且以原来的符号位填补)
-8 >> 3
根据上面流程，我这里直接就简化为
源码为:1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 -1*2^3=8
反码为:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111
补码为:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000
运算后结果:<font color=blue>111</font>1 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 <font color=red>000</font> (红色被移除截断，蓝色是新补的符号位，并且以原来的符号位填补)
转换为源码为:1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 -1*2^0=-1
总结
同左移运算符一样, 总结规律后可得出，右移运算符移动几位则是对操作数除以 2 的多少次方。
无符号右移运算符
-8 >>> 3
根据上面流程，我这里直接就简化为
源码为:1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 -1*2^3=8
反码为:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111
补码为:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000
运算后结果:<font color=yellow>000</font>1 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 <font color=red>000</font> (红色被移除截断，注意黄色部分，在无符号右移运算位中统一补 0)
此时数值将会非常大，所以得到程序中的结果。
补充
如果操作类型低于 int 类型，比如 byte，char 等，先将其转化为 int 类型在进行移位。
对于 int 类型的移位，如果移动位数超过 32 位，则让位数对 32 取余，然后进行运行，即 a >>33 == a>>1 a>>32 ==a
同样如果对于 long 类型的移位，移动位数超过 64，则也需要对移动位数进行处理。
代码补充
对于补充内容的代码不进行详解，代码及运算结果如下，基本流程与上面类似，
代码：
public class BitOperatorTest {public static void main(String[] args){System.out.println((char)4 << 4);
System.out.println(4 << 4);
System.out.println(4 << 36);
System.out.println((long)1214 >> 66);
System.out.println((long)1214 >> 2);
}
}运行结果：
64
64
64
303
303