1、左移运算符<<

<<，有符号左移位，将运算数的二进制整体左移指定位数，低位用0补齐。

1.为正数情况

public class DemoTest {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 10;
        System.out.println("十进制：" + num + ", 二进制：" + Integer.toBinaryString(num));
        int newnum = num << 2;
        System.out.println("左移2位后十进制：" + newnum + ", 左移2位后二进制：" + Integer.toBinaryString(newnum));    //正整数x左移n位后的十进制结果，x = x * 2^n
    }
}

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2.为负数的情况

public class DemoTest {
    public static void main(String[] args) {
        int num = -10;
        System.out.println("十进制：" + num + ", 二进制：" + Integer.toBinaryString(num));
        int newnum = num << 2;
        System.out.println("左移2位后十进制：" + newnum + ", 左移2位后二进制：" + Integer.toBinaryString(newnum));    //正整数x左移n位后的十进制结果，x = x * 2^n
    }
}

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为什么会-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 = (|x| + 2^n)。

2、右移运算符>>

>>有符号右移位，将运算数的二进制整体右移指定位数，整数高位用0补齐，负数高位用1补齐（保持负数符号不变）。

1.为正数情况

public class DemoTest {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 10;
        System.out.println("十进制：" + num + ", 二进制：" + Integer.toBinaryString(num));
        int newnum = num >> 2;
        System.out.println("右移2位后十进制：" + newnum + ", 右移2位后二进制：" + Integer.toBinaryString(newnum));    //右移n位后的运算数x十进制结果，x = x / 2
    }
}

image.png

2.为负数的情况

public class DemoTest {
    public static void main(String[] args) {
        int num = -10;
        System.out.println("十进制：" + num + ", 二进制：" + Integer.toBinaryString(num));
        int newnum = num >> 2;
        System.out.println("右移2位后十进制：" + newnum + ", 右移2位后二进制：" + Integer.toBinaryString(newnum));    //右移n位后的运算数x十进制结果，x = x / 2
    }
}

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负数的有符号右移基本原理还是和左移相同，不同的是结果的计算，因为这是有符号的右移，一直右移最后的结果就会是-1。归纳起来就是，如果运算数是偶数，那么它的运算结果就是 x = -(|x| / 2)，如果运算数是奇数，那么它的运算结果就是 x = -(|x| / 2) - 1。

>>>，无符号右移位，不管正数还是负数，高位都用0补齐（忽略符号位）

1.为正数情况

public class DemoTest {
    public static void main(String[] args) {
        int num = 10;
        System.out.println("十进制:" + num + ", 二进制:" + Integer.toBinaryString(num));
        int newnum = num >>> 2;
        System.out.println("右移2位后十进制:" + newnum + ", 右移2位后二进制" + Integer.toBinaryString(newnum)); // 右移n位后的云算数x十进制结果，x
    }
}

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正数的>>>无符号右移位和>>有符号右移位计算结果相同

2.为负数的情况

public class DemoTest {
    public static void main(String[] args) {
        int num = -10;
        System.out.println("十进制:" + num + ", 二进制:" + Integer.toBinaryString(num));
        int newnum = num >>> 2;
        System.out.println("右移2位后十进制:" + newnum + ", 右移2位后二进制" + Integer.toBinaryString(newnum)); // 右移n位后的云算数x十进制结果，x
    }
}

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虽然无符号移位后的二进制和有符号移位后的二进制看起来相同的，但结果大相径庭，记住有符号右移位操作，实际上是忽略符号的算术操作，即高位统一补0。