带符号移位运算详解

article/2025/11/7 2:16:16

十进制正整数有符号左移

示例：10 << 2 = 40

Java代码：

public class ShiftTest {public static void main(String []args){int leftShiftBegin = 10;System.out.println("十进制数：" + leftShiftBegin + " , " +"二进制为：" + Integer.toBinaryString(leftShiftBegin));int leftShiftAfter = 10 << 2;System.out.println("左移2位后十进制数：" + leftShiftAfter + ", " +"二进制为：" + Integer.toBinaryString(leftShiftAfter));}
}

运行结果：

公式：x << n = x * 2^n

原理：(运算数的二进制整体左移指定位数，低位用0补齐)

在计算机中会将十进制数转为二进制进行运算，10在计算机中转换为二进制为1010，二进制数1010左移2位通俗说就是在末尾补上两个0，即为00101000，转换为十进制0*2^0 + 0*2^1 + 0*2^2 + 1*2^3 + 0*2^4 + 1*2^5 + 0*2^6 + 0*2^7 = 40

十进制负整数有符号左移

示例：-10 << 2 = -40

Java代码：

public class ShiftTest {public static void main(String []args){int leftShiftBegin = -10;System.out.println("十进制数：" + leftShiftBegin + " , " +"二进制为：" + Integer.toBinaryString(leftShiftBegin));int leftShiftAfter = -10 << 2;System.out.println("左移2位后十进制数：" + leftShiftAfter + ", " +"二进制为：" + Integer.toBinaryString(leftShiftAfter));}
}

运行结果：

公式：x << n = (x * 2^n)

原理：

原理跟正整数左移还是一样的（运算数的二进制整体左移指定位数，低位用0补齐），为什么-10的二进制会出现这么多的1呢？仔细数一下刚好有32位。首先需要了解的是Java负数存储是以补码形式存储的（补码=反码+1），10的二进制是1010，它的反码就是0101，再加1就是补码0110。那为什么会多出来那么多1呢？这是因为int型在Java中占8个字节，刚好32位，10原码的高位全是0，它的反码自然高位就变成了1。所以整体左移2位，低位以0补齐，最后的运算结果就是x << n = (x * 2^n)。

十进制数有符号右移

示例：10 >> 2

Java代码：

public class ShiftTest {public static void main(String []args){int leftShiftBegin = 10;System.out.println("十进制数：" + leftShiftBegin + " , " +"二进制为：" + Integer.toBinaryString(leftShiftBegin));int leftShiftAfter = 10 >> 2;System.out.println("右移2位后十进制数：" + leftShiftAfter + ", " +"二进制为：" + Integer.toBinaryString(leftShiftAfter));}
}

运行结果：