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天天热讯:Java 自增自减运算符和移位运算符介绍

来源:博客园

摘自 JavaGuide (「Java学习+面试指南」一份涵盖大部分 Java 程序员所需要掌握的核心知识。准备 Java 面试,首选 JavaGuide!)

自增自减运算符

在写代码的过程中,常见的一种情况是需要某个整数类型变量增加 1 或减少 1,Java 提供了一种特殊的运算符,用于这种表达式,叫做自增运算符(++)和自减运算符(--)。

++ 和 -- 运算符可以放在变量之前,也可以放在变量之后,当运算符放在变量之前时(前缀),先自增/减,再赋值;当运算符放在变量之后时(后缀),先赋值,再自增/减。例如,当 b = ++a时,先自增(自己增加 1),再赋值(赋值给 b);当 b = a++时,先赋值(赋值给 b),再自增(自己增加 1)。也就是,++a 输出的是 a+1 的值,a++输出的是 a 值。用一句口诀就是:“符号在前就先加/减,符号在后就后加/减”。


(资料图片仅供参考)

移位运算符

移位运算符是最基本的运算符之一,几乎每种编程语言都包含这一运算符。移位操作中,被操作的数据被视为二进制数,移位就是将其向左或向右移动若干位的运算。

移位运算符在各种框架以及 JDK 自身的源码中使用还是挺广泛的,HashMap(JDK1.8) 中的 hash方法的源码就用到了移位运算符:

static final int hash(Object key) {    int h;    // key.hashCode():返回散列值也就是hashcode    // ^ :按位异或    // >>>:无符号右移,忽略符号位,空位都以0补齐    return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);  }

在 Java 代码里使用 <<>>>>>转换成的指令码运行起来会更高效些。

掌握最基本的移位运算符知识还是很有必要的,这不光可以帮助我们在代码中使用,还可以帮助我们理解源码中涉及到移位运算符的代码。

Java 中有三种移位运算符:

  • <<:左移运算符,向左移若干位,高位丢弃,低位补零。x << 1,相当于 x 乘以 2(不溢出的情况下)。
  • >>:带符号右移,向右移若干位,高位补符号位,低位丢弃。正数高位补 0,负数高位补 1。x >> 1,相当于 x 除以 2。
  • >>>:无符号右移,忽略符号位,空位都以 0 补齐。

由于 doublefloat在二进制中的表现比较特殊,因此不能来进行移位操作。

移位操作符实际上支持的类型只有intlong,编译器在对shortbytechar类型进行移位前,都会将其转换为int类型再操作。

如果移位的位数超过数值所占有的位数会怎样?

当 int 类型左移/右移位数大于等于 32 位操作时,会先求余(%)后再进行左移/右移操作。也就是说左移/右移 32 位相当于不进行移位操作(32%32=0),左移/右移 42 位相当于左移/右移 10 位(42%32=10)。当 long 类型进行左移/右移操作时,由于 long 对应的二进制是 64 位,因此求余操作的基数也变成了 64。

也就是说:x<<42等同于x<<10x>>42等同于x>>10x >>>42等同于x >>> 10

左移运算符代码示例

int i = -1;System.out.println("初始数据: " + i);System.out.println("初始数据对应的二进制字符串: " + Integer.toBinaryString(i));i <<= 10;System.out.println("左移 10 位后的数据 " + i);System.out.println("左移 10 位后的数据对应的二进制字符 " + Integer.toBinaryString(i));

输出:

初始数据: -1初始数据对应的二进制字符串: 11111111111111111111111111111111左移 10 位后的数据 -1024左移 10 位后的数据对应的二进制字符 11111111111111111111110000000000

由于左移位数大于等于 32 位操作时,会先求余(%)后再进行左移操作,所以下面的代码左移 42 位相当于左移 10 位(42%32=10),输出结果和前面的代码一样。

int i = -1;System.out.println("初始数据: " + i);System.out.println("初始数据对应的二进制字符串: " + Integer.toBinaryString(i));i <<= 42;System.out.println("左移 10 位后的数据 " + i);System.out.println("左移 10 位后的数据对应的二进制字符 " + Integer.toBinaryString(i));

右移运算符使用类似,篇幅问题,这里就不做演示了。

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