java，移位运算符

Java 中的移位运算符主要有三种：左移位运算符（<<）、右移位运算符（>>）和无符号右移位运算符（>>>）。

左移位运算符（<<）将其左边的操作数向左移动其右边指定的位数，并用零填充空缺位置。左移位运算符可以将一个数的每一位向左移动，因此可以实现对一个整数的位分解。

例如，对于整数 7（二进制表示为 0111），左移一位后变为 14（二进制表示为 1110），左移两位后变为 28（二进制表示为 11100）。

右移位运算符（>>）将其左边的操作数向右移动其右边指定的位数，并用符号位（最高位）填充空缺位置。如果左操作数为正数，则右移位将其除以 2 的指定次幂；如果左操作数为负数，则右移位将其向下取整除以 2 的指定次幂。

例如，对于整数 -7（二进制表示为 11111111111111111111111111111001），右移一位后变为 -4（二进制表示为 11111111111111111111111111111100），右移两位后变为 -2（二进制表示为 11111111111111111111111111111110）。

无符号右移位运算符（>>>）将其左边的操作数向右移动其右边指定的位数，并用零填充空缺位置。对于无符号右移位运算符，不考虑符号位，将所有位都看作是正数进行处理，因此可以实现对一个整数的分解。

例如，对于整数 -7（二进制表示为 11111111111111111111111111111001），无符号右移一位后变为 2147483644（二进制表示为 01111111111111111111111111111100），无符号右移两位后变为 1073741822（二进制表示为 00111111111111111111111111111110）。

下面是几个移位运算符的例子：

```java

int x = 60; // 60 的二进制表示为 0011 1100

int y = -7; // -7 的二进制表示为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001

// 左移位运算符

int z1 = x << 2; // 将 x 左移两位，得到 240（1111 0000）

System.out.println(z1);

// 右移位运算符

int z2 = y >> 2; // 将 y 右移两位，得到 -2（1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110）

System.out.println(z2);

// 无符号右移位运算符

int z3 = y >>> 2; // 将 y 无符号右移两位，得到 1073741822（0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110）

System.out.println(z3);

```

在实际编程中，移位运算符可以用于位运算、二进制处理等方面。例如，可以使用左移位运算符将一个数乘以 2 的指定次幂，可以使用右移位运算符将一个数除以 2 的指定次幂。另外，可以使用移位运算符对二进制数据进行分解、合并、提取等操作。

参考代码：

```java

// 将一个整数分解为二进制字符串

public static String toBinaryString(int num){

StringBuilder sb = new StringBuilder();

for (int i = 31; i >= 0; i--){

int mask = 1 << i;

sb.append((num & mask) != 0 ? "1" : "0");

}

return sb.toString();

}

// 将两个整数按位合并为一个新的整数

public static int merge(int x, int y){

int z = 0;

for (int i = 0; i < 32; i++){

int mask = 1 << i;

z |= (x & mask) != 0 ? mask : 0;

z |= (y & mask) != 0 ? (mask << 1) : 0;

}

return z;

}

// 从一个整数中提取指定位置的二进制位

public static int extract(int num, int start, int end){

int mask = (1 << (end - start + 1)) - 1;

return (num >> start) & mask;

}

// 将一个二进制字符串转换为整数

public static int fromBinaryString(String binStr){

int num = 0;

for (int i = 0; i < binStr.length(); i++){

int bit = binStr.charAt(i) - '0';

num <<= 1;

num |= bit;

}

return num;

}

// 将一个整数进行二进制翻转

public static int reverse(int num){

int result = 0;

for (int i = 0; i < 32; i++){

result <<= 1;

result |= (num & 1);

num >>= 1;

}

return result;

}

```

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