理解按位运算

Question

此代码段：

(x >>> 3) & ((1 << 5) - 1)

显然导致5位整数，其中第3 - 7位为x。

你会如何理解这一点？

Answer 1

让我们先看看((1 << 5) - 1)。

• 1 << 5等于二进制100000。
• 当我们减去1时，我们留下11111，二进制数为5个。

现在，了解a & 0b11111是仅保留a的5个最低有效位的操作非常重要。回想一下，当且仅当两个位都是1时，两个位的&为1.因此，a以上的任何位都将变为0，因为bit & 0 == 0。此外，从第1位到第5位的所有位都将保留其原始值，因为bit & 1 == bit（0 & 1 == 0和1 & 1 == 1）。

现在，因为我们将x中x >>> 3的位向下移3，丢失了x的三个最低有效位，我们将上述过程应用于位4到8 （从索引1开始）。因此，操作的结果只保留那些位（如果我们说第一位是位0，那么确实是第3位到第7位，正如你所说的那样）。

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我们举个例子：1234。在二进制文件中，即10011010010。所以，我们从3开始转变：

10011010010 >>> 3 = 10011010    

基本上我们只是修剪掉最后3位。现在我们可以执行&操作：

  10011010
& 00011111
  --------
  00011010

所以，我们的最终结果是11010。如您所见，结果如预期：

bits  |  1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0
index | 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
               ^-------^

Answer 2

(x >>> 3)

逻辑上将x向右移位3位，即在左侧没有符号扩展。低3位丢失。 （这相当于8的无符号除法。）

1 << 5

将1移位5位，即将其乘以32，得到0b00000000000000000000000000100000.

-1

从中减去一个，给出31，或0b00000000000000000000000000011111.

&

将这些组合在一起，仅产生x >>> 3结果的低位5位，换句话说，原始x.的位3..7

Answer 3

  

“你会怎么理解这个？”

我认为你实际上在询问你应该如何理解它。 （不同于有人向你解释......）

理解它的方法是“手动执行”它。

• 拿一张纸和一支铅笔。

• 根据您对Java运算符优先级如何工作的理解，找出执行操作的顺序。

• 根据您对每个操作员的理解，在纸上写入位的输入模式，并按正确的顺序“手动执行”每个操作。

如果您使用x的几个值执行此操作几次，您应该理解为什么此表达式为您提供5位数字。

如果你在其他一些例子中重复这个练习，那么你应该达到一个不需要经历繁琐的铅笔和纸工作的过程。

我看到@arshajii基本上已经为你做了这个例子。但是如果你为自己做/重复工作，我想你会得到更深刻的理解。

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关于Java中的整数和按位运算要记住的一件事是，操作总是使用32位或64位运算执行...即使操作数是8位或16位。要记住的另一件事（尽管这里不相关）是移位运算符的右手操作数被斩波为5或6位，具体取决于这是32位还是64位操作。