模32或模64的约简是什么？

Question

在《Core Java Volume1》一书中有一个警告，它说：

注意：移位运算符的右侧参数对32取模（除非左侧是long类型，此时右侧对64取模）。例如，1 << 35的值与1 << 3或8相同。

这到底是什么意思？为什么1在左移35位后变成了8而不是0？

谢谢。

- skystar7

Answer 1

模32取余（基本层面上）意味着你不断地减去32，直到得到一个介于0和31之间的数。

换句话说：

actualValue = givenValue % 32;

原因是因为将一个32位的值向左（或向右）移动32位几乎没有意义，因为这将总是得到零（因为你正在一侧移出位并在另一侧移入零 - 对32位值进行这样的操作无论最初的值如何，结果都会是零）。

因此，对于Java中的整数（32位），31是合理的限制。对于长整型（64位），63是合理的限制。

在您提供的示例中，1 << 35将移位值从35减少到3（因为35％32 == 3），而1 << 3是8：

 Binary
0000 0001    (1 << 0) == 1
0000 0010    (1 << 1) == 2
0000 0100    (1 << 2) == 4
0000 1000    (1 << 3) == 8
     ||||
     |||+--- 1
     ||+---- 2
     |+----- 4
     +------ 8

- paxdiablo

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更多信息，请参考语言参考手册：http://java.sun.com/docs/books/jls/third_edition/html/expressions.html#15.19 - dsummersl

Answer 2

在许多编程语言中，一个数字数据类型的大小（int是32位，long是64位）之外的移位是未定义的。然而，在Java中，它被定义为(n<<d)等同于(n<<(d%32))，其中n是int类型，(n<<d)等同于(n<<(d%64))，其中n是long类型。

因此，1<<35相当于1<<(35%32)，即1<<3=8。

- Adam Mihalcin

Answer 3

更简洁地说。

a << b

等同于

a << (b & 31)

对于int类型而言，两者的区别在于 -1 % 32 的结果是 -1，而 -1 & 31 的结果是 31，1 << -1 == 0x80000000

这种行为在JLS 15.19中有定义。

如果左操作数提升后的类型为int，则只使用右操作数的最低5位作为移位距离。就好像右操作数被位逻辑与运算符&（§15.22.1）与掩码值0x1f（0b11111）进行按位与运算一样。实际使用的移位距离因此总是在0到31之间，包括0和31在内。

如果左操作数提升后的类型为long，则只使用右操作数的最低6位作为移位距离。就好像右操作数被位逻辑与运算符&（§15.22.1）与掩码值0x3f（0b111111）进行按位与运算一样。实际使用的移位距离因此总是在0到63之间，包括0和63在内。

- Peter Lawrey

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@mug896 这在 JLS 中有定义。我更新了我的答案。 - Peter Lawrey