Java的无符号位移右移(>>>)是有符号位移。

Question

我想进行位右移操作，以便从一个字节中隔离出特定的位，因此我希望进行无符号移位，根据我的理解，“新”位应该是零。然而，我发现在我的测试中，“>>>”与“>>”没有任何区别。-128 >> 4 = -8，这是预期的结果，但是-128 >>> 4应该是8，但我仍然得到-8。

byte data = (byte)-128;
System.out.println((byte)(data >>> 4));
System.out.println((byte)(data >> 4));

感谢您的帮助。

- Funtime60

Answer 1

在这段代码中，无符号右移操作确实正在执行无符号右移操作；只是因为从byte到int的隐式转换而被隐藏了。Java语言规范（§15.19）如此解释：

引用块:

操作符<<（左移）、>>（带符号右移）和>>>（无符号右移）称为移位运算符。移位运算符的左操作数是要移位的值；右操作数指定了移位距离。[...]每个操作数都分别执行一元数值推广（§5.6.1）。

一元数值提升意味着（§5.6.1）:

引用块:

[...]如果操作数的编译时类型是byte、short或char，则通过扩展原始转换（§5.1.2）将其提升为int类型的值。

因此，您的代码按以下方式计算：

• -128是>>>的左操作数，它是一个byte值。根据规定，在执行移位操作之前将其提升为int类型，并变成 -128，在二进制中是0b11111111111111111111111110000000。
• 对此int值进行无符号右移操作，结果为268435448，在二进制中为0b00001111111111111111111111111000。请注意，最左边的四位为零，这是您从无符号右移期望的结果。
• 然后将此结果明确转换为(byte)类型，得到结果为-8。

使用REPL：

> byte b = -128;
> int shifted = b >>> 4;
> shifted
268435448
> (byte) shifted
-8

你所需要的行为，可以使用 & 0xFF 将 byte 转换为 int 进行“无符号”转换：

> ((b & 0xFF) >>> 4)
8

- kaya3

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谢谢！我现在完全明白了！它将其转换为Int，然后强制转换为byte截断了剩余的部分和“新”的零！ - Funtime60

Answer 2

有符号右移位运算符'>>'使用符号位来填充尾部位置，而无符号右移位运算符'>>'不使用符号位来填充尾部位置。它总是用0来填充尾部位置。

- Uladzislau Kaminski