为什么根据移位顺序对移位字节进行移位会导致不同的值？

Question

考虑以下 Java 代码：

    byte a = (byte) 0b01111110; //Binary Literal
    byte b1 = (byte) (a << 1);
    byte c1 = (byte) (a >> 1);
    byte b2 = (byte) (b1 >> 1);
    byte c2 = (byte) (c1 << 1);
    System.out.println("A:" + a + " B1:" + b1 + " C1:" + c1 + " B2:" + b2 + " C2:" + c2);

结果输出是：

A:126 B1:-4 C1:63 B2:-2 C2:126

为什么字节“b2”的值不等于“a”（在这种情况下为“c2”）的值，即使两个移位都不会导致二进制数字丢失？

Answer 1

因为符号扩展。使用>>> 来防止：

byte a = (byte) 0b01111110; // 0b01111110 = 126
byte b1 = (byte) (a << 1);  // 0b11111100 =  -4  <-- overflow
byte c1 = (byte) (a >> 1);  // 0b00111111 =  63
byte b2 = (byte) (b1 >> 1); // 0b11111110 =  -2  <-- sign extension
byte c2 = (byte) (c1 << 1); // 0b01111110 = 126

byte x = (byte) (b1 >>> 1); // 0b01111110 = 126  <-- no sign extension

此外，您的陈述“即使两个移位都不会导致二进制数字丢失”是不正确的。所有移位操作将删除一个数字。在您的情况下，丢弃的数字恰好为零。

Answer 2

...移位都不会导致二进制数字丢失

错误。

所有移位操作都会导致数字被丢弃。运气不好，你所观察到的似乎只是反驳了这一点，因为0 位正在被丢弃。我认为您的问题与sign extensions 和理解算术转换（>> 和<<，与逻辑转换（>>>）有关。执行时算术移位，符号位被扩展以保留 a 数的符号。

引用Java的official documentation：

有符号左移运算符“>”将位模式移到 对。位模式由左侧操作数给出，而 右手操作数移位的位置数。未签名的 右移运算符“>>>”将零移到最左边的位置， 而“>>”之后最左边的位置取决于符号扩展。