二進制溢出後怎麼得到正确數值?今天看到一些關于右移和無符号右移的博客解釋,發現好多都要麼沒有實踐随意說,有的甚至亂說,說無符号右移補啥的都有.就自己整理了一下.看本文之前,你需要對二進制、十進制及其運算有一定的概念基礎.，我來為大家科普一下關于二進制溢出後怎麼得到正确數值?以下内容希望對你有幫助!

二進制溢出後怎麼得到正确數值

今天看到一些關于右移和無符号右移的博客解釋,發現好多都要麼沒有實踐随意說,有的甚至亂說,說無符号右移補啥的都有.就自己整理了一下.看本文之前,你需要對二進制、十進制及其運算有一定的概念基礎.

& 按位與

同為1得1,否則為0;

| 按位或

有1得1,其他為0;

^ 按位異或

相異得1,否則得0;

如1-0得1,0-1得1.

~ 取反

1變0,0變1;

<< 左移

x<<n;x * 2^n左移（符号位不動,正負數皆右補0）

>> 右移

x>>n;x /2^n丢棄右邊指定位數，左邊補上符号位(0正,1負,符号位位于最左位置)

>>> 無符号右移

正數時候和右移是一樣的.丢棄右邊指定位數，左邊全是補上0

負數舉例:

System.out.println(-2>>1); System.out.println(-2>>>1); # 結果: -1 2147483647

為了說清無符号右移,需要知道原碼、反碼和補碼;

原碼、反碼和補碼

原碼：一個整數，按照絕對值大小轉換成的二進制數，稱為原碼。

反碼：将二進制數按位取反，所得的新二進制數稱為原二進制數的反碼。

補碼：反碼加1稱為補碼。

負數以其正值的補碼形式表達.

驗證一下:

System.out.println(Integer.toBinaryString(2)); // 對2取反，得到： System.out.println(Integer.toBinaryString(~2)); // 取-2,可以看到,就是2取反後 1的結果 System.out.println(Integer.toBinaryString(-2)); // 再看一下5和-5的 System.out.println(Integer.toBinaryString(5)); System.out.println(Integer.toBinaryString(~5)); System.out.println(Integer.toBinaryString(-5)); # 2 -2的結果 10 11111111111111111111111111111101 11111111111111111111111111111110 # 5 -5的結果 101 11111111111111111111111111111010 11111111111111111111111111111011

再看右移和無符号右移

先再解釋一下符号位:我們知道int占用4字節大小,數值範圍-2147483648~2147483647,轉成二進制,就是10000000000000000000000000000000 ~ 01111111111111111111111111111111,可以清晰看到,第一位符号位,是決定的這個數的正負.

前面知道了-2的二進制表示是11111111 11111111 11111111 11111110,那麼右移1位,那就是把最右邊的0擠掉了,得到1111111 11111111 11111111 11111111,這樣少了一位,右移的概念說補符号位,-2是負數,那就是在最左補一個1,得到11111111 11111111 11111111 11111111(如果還有空位的話要補0,這裡隻移了一位,沒空位了).

簡單驗證一下,1的二進制是00000000000000000000000000000001,取反:11111111111111111111111111111110,再取補碼,顯然就是我們剛做-2>>1得到的結果,也就是-1.(計算器,編程語言,好像都沒有一個直接把負的二進制數轉十進制或直接運算的!).(實際上,做個逆運算,把得到的11111111 11111111 11111111 11111111減去1,再取反,就得到其正數時的值1,也可以知道,我們算出來的結果是-1.)

上面隻是驗證了右移..再看無符号位移,為什麼-2>>>1的結果是2147483647,先看一下這個結果的二進制數01111111111111111111111111111111(最大的一個int).這個通過概念比較好理解,前面右移的那裡,我們知道-2的二進制表示,也知道右移一位後的結果,區别是,前面不是補符号位,而是補0,補0,那就是01111111111111111111111111111111,也就是2147483647.

所以你理解一下,無符号右移的無符号,指的就是正負符号,全名可以理解為:無視正負符号的右移,左邊全部補0,所以你是不是也可以回答:為什麼無符号右移,得到必是非負數這類問題了?

應用

左移和右移,可以在做一些做2的倍次運算時使用,提高你的運算效率.無符号右移的應用,我們比較熟悉hashCode()中就用到了.

static final int hash(Object key) { int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16); }

拓展

思考一下,為什麼沒有無符号左移?

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!