为什么Java和C#都有位移位操作符？

整数乘法（暂时忘记除法）之间的差异是否仍然有利于移位？如果是，差异有多大

这似乎只是一个低级的优化，即使您想要它，（C#/Java）转字节码编译器或jit在大多数情况下不应该捕获它吗

注意：我测试了C#的编译输出（使用gmcs Mono C#编译器版本2.6.7.0），乘法示例即使乘以2的倍数也没有使用shift进行乘法

C#

cil

附言。 我忘了在字节上使用它可能有点用处，但在数字上使用它时仍然有一些困难。

第一个原因：

有时—大多数情况下—您希望将整数视为数字。有时，虽然整数是表示一组位的一种方便方式

乘法是对数字的运算

移位是对一组位的操作

乘法的结果和移位的结果之间碰巧存在某种关系，这一点并不特别相关。这些操作在逻辑上是不同的

第二个原因：

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C#和Java都是为C开发人员所熟悉而设计的，尽管只是表面上的。因此，C和Java中都包含了C语言中常见的习惯用法。

如果我想将一个数字乘以4，我会编写

*4

。如果我的意图是将某些位左移2位，我会写

你说得对，如果移位运算符仅用作乘法的替代方法，它应该留给编译器

我想您忽略了以下应用程序：


加密/解密
CRC计算
位图操作（图形、数据库锁）
压缩/解压缩
为硬件寄存器设置数据
更改编码

更多的人需要在没有本机代码的情况下进行高效的实现。
因为语言设计者认为拥有它们会很好

它们是否等同于其他操作，编译器是否足够聪明以高效地实现操作，这并不重要。如果这就是我们要去的地方，那么您只需要一个宏汇编程序和一个非常好的链接时间优化器，也许在一个带有垃圾收集器的VM上。这些不是语言设计人员通常追求的目标。
您要问的基本上不是为什么C#/Java中会有位移位运算符，而是为什么
javac
编译器不会使用2到位移位的幂来优化乘法和除法

对此的下意识反应是乘法和除法与位移位具有不同的语义，因此它不能100%映射以替换运算

此外，您还忘记了在JIT（热点）中发生的额外编译步骤，在那里会发生各种额外的优化。坦率地说，不需要优化这个特定步骤，而C语言是编译器生成代码的语言。
例如，您的程序可能会使用位掩码之类的东西。在这种情况下，位移位操作是必要的。或者，如果您只是在解决一些需要以指定方式对状态进行编码的奇怪任务

看这个-大多数样本来自数学问题。如果您只是制作一个站点或GUI应用程序，您可能不需要进行移位，但有时确实需要……
这样您就可以左右移位。您希望这些位及其移位操作代表什么完全取决于您。
除了这里的其他原因外，还有很多情况下您可能需要移位（或其他位操作）通过网络与第三方库或远程应用程序接口。
乘法不是位移位运算符的唯一用法。有时位移位运算符比乘法等式更清晰。您可以看到IL，你真的需要在JIT编译完成后查看机器代码，才能判断框架是否正确地优化了这些代码。克里斯蒂安：你是说除法还是说别的？C#和Java（尤其是后者）抛出了很多东西，从C和C++。更重要的是，我很好奇为什么你想代表2字节作为int，如果它不是要一个数字。@罗马是否某事是一个性能瓶颈不能辩论的上下文。如果您在两个字节上有多个操作，例如1000个操作和数千个并发用户，那么这将导致difference@Roman：外部设备的信号：声卡、PLC、，etc@Roman：由于CIDR，IP地址作为位序列而不是数字值是有意义的<代码>（IP地址）和（网络掩码）

处理32位整数的速度大约是在字节数组中循环速度的十倍，使用32位整数比使用展开循环快四倍。我同意位移位使代码更容易读/写，但您可以不用它们，只需使用*2^n或/2^n而不用n。因此，他们不是必需的，但很好have@RuneFS，-1>>1与-1/2不同，无论符号是否扩展。只使用数学运算符重写移位运算实际上相当麻烦。@Jon你错过了一点，那就是它们不是必需的，但可以重写（符号在谈论位模式时毫无意义，因为它们推断出模式的特定解释，而模式本身并不是模式的一部分。例如，在给定的上下文中有多个位模式表示-1，它们在不同的上下文中都表示一个正整数，并且文件的一部分在另一个上下文中被加密她context@RuneFS，你没有理解我的观点，它们不能被简单地重写。我们可以重写每一条只有减法和分支的指令，如果是负数的指令，但是我们有很好的理由不重写。最后，当你说话的时候，你说明了我的观点