Java 移位运算详解(2进制+原码+反码+补码)
一、参考
二、简述
1、定义:
符号 | 名称 | 实际操作 | 简单记忆 |
---|---|---|---|
<< | 左移 | 2 进制左边补齐0位 | 乘以2的N次方 |
>> | 右移 | 2 进制右边减少位数 | 除以2的N次方(其实并非如此,要舍去小数点) |
>>> | 右移 | 2 进制右边0填充高位 | 除以2的N次方(其实并非如此,要舍去小数点) |
2、速度:机器码是二进制01运算的,移位速度最快了
3、适用场景:
3.1、编码:字符编码,音频编码,压缩编码,加密编码
3.2、网络协议
3.3、数据文件格式:BMP,WAV
3.4、精确的bit操作
三、实例
既然是移位运算,那么int值肯定是要转成2进制数字才能看的直观明白。
Integer.toBinaryString(int num); //用来看到二进制的值。
以下就准备用15这个数字进行举例,不理解进制转换的请复习以下基础知识
16进制 | 2进制 | 10进制 |
---|---|---|
0xF | 1111 | 15 |
1、正整数简单左移右移
移位 | 2进制 | 10进制 |
---|---|---|
15<<2 | 111100 | 60 |
15>>2 | 11 | 3 |
15>>>2 | 11 | 3 |
15>>4 | 0 | 0 |
15>>5 | 0 | 0 |
2、int型移位运算右边参数是需要进行模32的运算(取余数)
这个听起来有点拗口对不对,既然是移位运算,那肯定是对对象带有的bit进行操作,那么先看看对象的存储bit位,另外每个数字类型,最高位其实是符号位,0正数,1负数。
类型 | 存储需求 | 正数最大 | 值 |
---|---|---|---|
byte | 1个字节=8bit | 0111 1111 | 127 |
int | 4个字节=32bit | 0111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 | 2147483647 |
// 和用二进制算的一样哦。 Integer.MAX_VALUE = 2147483647 // 看了表就很容易理解模32的运算 5<<1 = 5<<33 = 5<<(33%32) = 10
3、负数的移位运算
3.1、这个就略有复杂了,上面的例子中正数的位没有写全,其实
15 = 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111
3.2、这里需要理解,原码,反码,补码。有点长,直接贴代码了,中间有...是中间的bit位,不影响计算。
3.3、计算:原负数值->原码->反码->补码->移位=移位后的原码->反码->补码->移位后的数值
3.4、代码举例
//负数的移位运算 //-15 = whyA = 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0001 //-15<<2 = whyB = 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 0100 = -60 //-15>>2 = whyC = 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 = -4 //--------------------------------------------- //我去,上面整懵了,why? 接下来的就有点复杂了 //--------------------------------------------- //whyA的获得 //a、-15 原码 [1000 0000 ... 0000 1111]:最高位是符号位不动,其他和+15一样 //b、-15 反码 [1111 1111 ... 1111 0000] //c、-15 补码 [1111 1111 ... 1111 0001] = whyA :补码的话如果是1需要进位的,后面也有 //--------------------------------------------- //whyB的获得 //d、-15 左移2位 原码 [1111 1111 ... 1100 0100]:以此为原码 //e、-15 左移2位 反码 [1000 0000 ... 0011 1011] //f、-15 左移2位 补码 [1000 0000 ... 0011 1100] = -60 = whyB //--------------------------------------------- //whyC的获得 //d、-15 右移2位 原码 [1111 1111 ... 1111 1100]:以此为原码 //e、-15 右移2位 反码 [1000 0000 ... 0000 0011] //f、-15 右移2位 补码 [1000 0000 ... 0000 0100] = -4 = whyC ComUtil.print("-15="+Integer.toBinaryString(-15)+ "\n-15<<2="+Integer.toBinaryString(-15<<2)+"="+(-15<<2)+ "\n-15>>2="+Integer.toBinaryString(-15>>2)+"="+(-15>>2) );
4、速度分析
本以为:移位运算 > 整型运算 > 浮点运算
实际:WTF,各位大大能解释一下,为啥java中整型比移位要快,是我用的不对么?
//速度:(机器底层就是2进制1和0)移位>整型>浮点 new Thread(new Runnable() { public void run() { //移位运算 int a = 1; long start = System.currentTimeMillis(); for(int i=0;i<Integer.MAX_VALUE;i++){ a = a<<5; } long end = System.currentTimeMillis(); ComUtil.print("移位运算耗时:"+(end-start));//703 } }).start(); new Thread(new Runnable() { public void run() { //整型计算 int b = 1; long start = System.currentTimeMillis(); for(int i=0;i<Integer.MAX_VALUE;i++){ b = b*32; } long end = System.currentTimeMillis(); ComUtil.print("整形运算耗时:"+(end-start));//702 } }).start(); new Thread(new Runnable() { public void run() { //浮点运算 float c = 1f; long start = System.currentTimeMillis(); for(int i=0;i<Integer.MAX_VALUE;i++){ c = c*32; } long end = System.currentTimeMillis(); ComUtil.print("浮点运算耗时:"+(end-start));//3362 } }).start();
至少,能看出移位和整型,比浮点快多了,对于复杂的循环计算有浮点的,可以按比例先换算成整型,最后再转成浮点型。
以上,就是个人对移位运算的理解,喜欢的点个呗。

低调大师中文资讯倾力打造互联网数据资讯、行业资源、电子商务、移动互联网、网络营销平台。
持续更新报道IT业界、互联网、市场资讯、驱动更新,是最及时权威的产业资讯及硬件资讯报道平台。
转载内容版权归作者及来源网站所有,本站原创内容转载请注明来源。
- 上一篇
Java爬虫之下载IMDB中Top250电影的图片
介绍 在博客:Scrapy爬虫(4)爬取豆瓣电影Top250图片中我们利用Python的爬虫框架Scrapy,将豆瓣电影Top250图片下载到自己电脑上。那么,在Java的爬虫的也可以下载图片吗?答案当然是肯定的! 在本次分享中,我们将利用Java的Jsoup包和FileUtils.copyURLToFile()函数来实现图片的下载。我们将会爬取IMDB中Top250电影的图片到自己电脑上,其网页截图如下: 思路 我们实现图片下载的爬虫思路如下: 利用Jsoup解析网页,得到电影图片的url和name 利用FileUtils.copyURLToFile()函数将图片下载到本地 准备 在本文程序中,除了Jsoup包外,还用到了commons-io包,其下载地址为:https://mvnrepository.com/artifact/org.apache.commons/commons-io ,我们主要利用该package中的FileUtils.copyURLToFile(). 读者需要下载这两个包,并将它们在Eclipse中加入到项目的路径中。 程序 本次分享的主要程...
- 下一篇
Java爬虫之多线程下载IMDB中Top250电影的图片
介绍 在博客:Java爬虫之下载IMDB中Top250电影的图片中我们实现了利用Java爬虫来下载图片,但是效率不算太高。本次分享将在此基础上,利用多线程,提高程序运行的效率。 思路 本次分享建立在博客Java爬虫之下载IMDB中Top250电影的图片上,总体的爬虫思路没有变化,只是在此基础上引入多线程。多线程的思路如下: Java的每个任务类必须实现Runnable接口,因此,我们将新建ImageDownload类来实现Runnable接口。ImageDownload类的构造函数的参数有: url:网站的网址, dir: 图片储存目录。并在run()方法中实现将网页中的图片下载到本地。 在主函数中,调用ImageDownload类,利用多线程实现爬虫下载,提高运行效率。 程序 ImageDownload类的代码完整如下: package wikiScrape; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.net.MalformedURLException; import java.net.URL...
相关文章
文章评论
共有0条评论来说两句吧...
文章二维码
点击排行
推荐阅读
最新文章
- CentOS6,7,8上安装Nginx,支持https2.0的开启
- Jdk安装(Linux,MacOS,Windows),包含三大操作系统的最全安装
- CentOS7设置SWAP分区,小内存服务器的救世主
- SpringBoot2编写第一个Controller,响应你的http请求并返回结果
- CentOS8编译安装MySQL8.0.19
- Hadoop3单机部署,实现最简伪集群
- SpringBoot2整合Redis,开启缓存,提高访问速度
- SpringBoot2初体验,简单认识spring boot2并且搭建基础工程
- Eclipse初始化配置,告别卡顿、闪退、编译时间过长
- CentOS7安装Docker,走上虚拟化容器引擎之路