Java 算术右位移位存在哪些实际用例？

我偶然发现一个问题，问我是否。我在许多项目中广泛使用了位移位，但是，我从来没有使用过算术位移位，即左操作数可以是负数，符号位应该移位而不是零。例如，在Java中，您可以使用

>

运算符执行算术位移位（而

>

将执行逻辑移位）。经过深思熟虑，我得出结论，我从来没有使用过左操作数可能为负数的

>

<> P>算术移位中甚至定义为C++中的实现，因此与java相比，C++中甚至没有一个标准化的操作符来执行算术移位。答案还指出了一个有趣的问题，我甚至没有意识到负数移位：

+63 >> 1 = +31 (integral part of quotient E1/2E2)
00111111 >> 1 = 00011111
-63 >> 1 = -32 
11000001 >> 1 = 11100000

因此

-63>>1

产生

-32

，这在查看位时很明显，但可能不是大多数程序员第一眼看到的结果。更令人惊讶的是（但在查看位时再次明显）是

-1>>1

是

-1

，而不是

0

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那么，可能负值的算术右移的具体用例是什么呢？

我以前在创建掩码时很方便，然后在操作位字段时在“&”或“|”运算符中使用掩码，用于位数据打包或位图形

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我没有一个方便的代码示例，但我确实记得很多年前在黑白图形中使用该技术进行放大（通过扩展一点，1或0）。对于3倍变焦，“0”将变为“000”，而“1”将变为“111”，而无需知道位的初始值。要扩展的位将被置于高阶位置，然后算术右移将扩展它，无论它是0还是1。逻辑移位（无论是左移位还是右移位）总是引入零来填充空位位置。在这种情况下，符号位是解决方案的关键。

我不太清楚您的意思。但是我想推测一下，你想把移位作为一个算术函数。 我看到的一件有趣的事情是二进制数的这个性质

int n = 4;
int k = 1;

n = n << k; // is the same as n = n * 2^k
//now n = (4 * 2) i.e. 8
n = n >> k; // is the same as n = n / 2^k
//now n = (8 / 2) i.e. 4

int n=4；
int k=1；
n=n>k；//与n=n/2^k相同
//现在n=（8/2）即4

希望有帮助

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但是是的，你要小心负数

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在C语言中，当编写设备驱动程序时，我会屏蔽它，然后相应地将其返回，位移位运算符被广泛使用，因为位被用作需要打开和关闭的开关。位移位使我们能够轻松、正确地瞄准正确的开关

许多哈希和加密函数都使用位移位。看一看

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最后，使用位字段来包含状态信息有时很有用。包括位移位在内的位操作函数对这些功能非常有用。

也许最著名的是无分支绝对值：

它使用算术移位将符号位复制到所有位。我遇到的算术移位的大多数用法都是这种形式的。当然，这不需要算术移位，您可以将所有出现的

x>>31

（其中

x

是

int

）替换为

-（x>>31）

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值31来自

int

的大小（以位为单位），在Java中定义为32。因此，右移31会将除符号位之外的所有位移出，符号位（因为它是一个算术移位）被复制到这31位，在每个位置留下符号位的副本。

下面是一个函数示例，该函数将查找大于或等于输入的最小二次方。对于这个问题，还有其他可能更快的解决方案，但不包括任何面向硬件的解决方案，也不只是一系列右移和or。此解决方案使用算术移位来执行二进制搜索

unsigned ClosestPowerOfTwo(unsigned num) {
  int mask = 0xFFFF0000;
  mask = (num & mask) ? (mask << 8) :  (mask >> 8);
  mask = (num & mask) ? (mask << 4) :  (mask >> 4);
  mask = (num & mask) ? (mask << 2) :  (mask >> 2);
  mask = (num & mask) ? (mask << 1) :  (mask >> 1);
  mask = (num & mask) ?  mask       :  (mask >> 1);
  return (num & mask) ? -mask       : -(mask << 1);
}

unsigned ClosestPowerOfTwo（unsigned num）{
int mask=0xFFFF0000；
掩码=（数量和掩码）？（掩码>8）；
掩码=（数量和掩码）？（掩码>4）；
掩码=（数量和掩码）？（掩码>2）；
掩码=（数量和掩码）？（掩码>1）；
掩码=（数量和掩码）？掩码：（掩码>>1）；
return（num&mask）？-mask:-（mask实际上，逻辑右移更常用。但是，有许多操作需要算术移位（或者用算术移位更优雅地解决）


标志扩展名：


大多数情况下，您只处理C中可用的类型，当将较窄的类型强制转换/升级为较宽的类型（如短到int）时，编译器会自动进行符号扩展，因此您可能不会注意到它，但如果体系结构没有符号扩展指令，则会隐藏在a中。对于“奇数”位数您必须手动执行符号扩展，因此这将更加常见。例如，如果将10位像素或ADC值读入16位寄存器的顶部位：
value>>6
将位移到较低的10位位置，并进行符号扩展以保留值。如果将它们读入具有顶部的低10位6位为零您将使用
value>6
对值进行符号扩展以使用它
使用有符号位字段时，还需要有符号扩展
struct bitfield {
    int x: 15;
    int y: 12;
    int z: 5;
};

int f(bitfield b) {
    return (b.x/8 + b.y/5) * b.z;
}

。移位由编译器生成，但通常不使用位字段（因为它们不可移植），而是对原始整数值进行操作，因此您需要自己进行算术移位来提取字段
另一个示例：符号扩展指针以生成一个。这用于：
char*指针=（char*）（（intptr\u t）address>16）
。您可以将其视为底部的48位字段
V8引擎将值存储在前31位，因此需要右移以恢复有符号整数


例如，
x/12
将
struct bitfield {
    int x: 15;
    int y: 12;
    int z: 5;
};

int f(bitfield b) {
    return (b.x/8 + b.y/5) * b.z;
}

uint32_t lsh_saturated(uint32_t x, int32_t n) // returns 0 if n == 32
{
    return (x << (n & 0x1F)) & ((n-32) >> 5);
}

uint32_t lsh(uint32_t x, int32_t n) // returns 0 if n >= 32
{
    return (x << (n & 0x1F)) & ((n-32) >> 31);
}

min = y + ((x - y) & ((x - y) >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1)));
max = x - ((x - y) & ((x - y) >> (sizeof(int) * CHAR_BIT - 1)));