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为什么在Java中需要使用移位运算符？

javabit-shift
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  1. 使用移位运算符的目的是什么，而不是使用除法和乘法？

  2. 使用移位运算符还有其他好处吗？

  3. 在什么情况下应该尝试使用移位运算符？

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位移的实际应用，按位运算的实际应用，位运算符的真实世界用例，您是否曾经在实际项目中使用过位移？ - phuclv
6个回答
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除法和乘法并不是真正使用位移操作符。它们是一种过时的“优化”方式，一些人喜欢应用。

它们是位运算，在操作整数值的位级别时是完全必要的。

例如，假设我有两个字节，它们是无符号16位值的高位字节和低位字节。假设您需要构建该值。在Java中，可以这样实现：

int high = ...;
int low = ...;
int twoByteValue = (high << 8) | low;

如果没有位移运算符，你无法做到这一点。

回答你的问题：你在需要使用它们的地方使用它们！其他地方不用。

我听说，它比*和/更快地执行整数除法/乘法运算。 - Saravanan
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向左移位1比乘以2更快。但是，您的JIT编译器和处理器比您更了解此事，并且应该自动执行。无论如何，这不是移位的主要用途；可以说甚至不是一个好的用途。 - Sean Owen
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如今甚至不是Java或C支持的特性。编译器足够智能，可以优化您的代码。最好确保您的代码易读且表达其意图，而不是试图超越编译器并使其无法阅读。 - Savvas Dalkitsis
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移位运算符并不是必需的，只是方便而已，因为左移（右移）n 位相当于乘以（除以）2^n。 - akappa
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@akappa 其实那是一个相当不错的答案——除了你无法通过除法来实现无符号移位（Java 中的 '>>>'）。 - Sean Owen
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移位运算符用于执行逻辑位操作，而不是数学运算。

当处理的操作数是2的幂时，它可以用于加速，比除法/乘法快得多，但通常清晰的代码优先于原始速度。

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它在构建数字组合的值时非常有用，其中位被分组为不同的值本身。 （Sean Owen的答案更好地解释了这一点。）

例如，使用颜色：

  • "＃AARRGGBB"作为base16字符串
  • 0xAAAARRRRGGGGBBBB作为整数

在其整数格式中，您可以使用移位来获取整数组件的实际值作为可用数字。

public static int stringToColor(String s) throws JSExn {
    // string starts with '#' - parse integer from string
    try {
        // used to build up the return value
        int a, r, g, b;

        switch (s.length()) {
        case 4:
            a = 0xFF000000;
            r = Integer.parseInt(s.substring(1, 2), 16);
            r = r << 16 | r << 20;
            b = Integer.parseInt(s.substring(2, 3), 16);
            b = b << 8 | b << 12;
            g = Integer.parseInt(s.substring(3, 4), 16);
            g = g | g << 4;
            break;
        case 5:
            a = Integer.parseInt(s.substring(1, 2), 16);
            a = a << 24 | a << 28;
            r = Integer.parseInt(s.substring(2, 3), 16);
            r = r << 16 | r << 20;
            b = Integer.parseInt(s.substring(3, 4), 16);
            b = b << 8 | b << 12;
            g = Integer.parseInt(s.substring(4, 5), 16);
            g = g | g << 4;
            break;
        case 7:
            a = 0xFF000000;
            r = Integer.parseInt(s.substring(1, 3), 16) << 16;
            b = Integer.parseInt(s.substring(3, 5), 16) << 8;
            g = Integer.parseInt(s.substring(5, 7), 16);
            break;
        case 9:
            a = Integer.parseInt(s.substring(1, 3), 16) << 24;
            r = Integer.parseInt(s.substring(3, 5), 16) << 16;
            b = Integer.parseInt(s.substring(5, 7), 16) << 8;
            g = Integer.parseInt(s.substring(7, 9), 16);
            break;
        default:
            throw new JSExn("Not a valid color: '"+s+"'");
        }

        // return our integer ARGB
        return a | r | b | g;
}
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当你处理标志时，将信息存储在一个 int 变量中非常有用，如下所示：

public class DealingWithShiftOperators {

    public static void main(String[] args) {

        int active_flags = 10;

        printActiveFlags(active_flags);

    }

    public static void printActiveFlags(int active_flags) {

        final int TOTAL_FLAGS = 8;
        final int MAX_VALUE = 1 << TOTAL_FLAGS;
        final int MIN_VALUE = 1;

        int current_flag = MAX_VALUE;

        do {
            current_flag = current_flag >> 1;

            if (active_flags - current_flag < 0) {
                System.out.println(current_flag + ": off");
            } else {
                active_flags = active_flags - current_flag;
                System.out.println(current_flag + ": on");
            }

        } while (current_flag > MIN_VALUE);

    }

}

上面的例子将以下内容打印到输出中：
128: off
64: off
32: off
16: off
8: on
4: off
2: on
1: off

你可以看到，active_flags 是数字2和数字8。我们仅使用一个变量来存储这些信息，其值为10（8+2）。
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当一个操作被替换为执行速度更快的等效操作时，就会发生强度降低。

  1. 用算术移位或逻辑移位代替除以2的幂次方的整数除法或乘法。
  2. 将整数乘以常数替换为移位、加法或减法的组合。
  3. 用乘法代替整数除以常数，利用机器整数的有限范围。

为什么这是错误的？

1. 计算所需的时间增加，降低了性能。 2. 算术运算（如除法和乘法）较慢。 3. 操作开销大。

好处

  1. 提高性能。
  2. 计算速度更快。

缺点

  1. 代码可读性降低。
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链接无法使用。但我找到了另一个页面，解释了相同的概念。 http://crypto.stackexchange.com/questions/19470/how-is-xor-used-for-encryption - shreeneewas
网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的
可以查看英文原文，
原文链接