位移位操作不返回预期结果答案

【问题标题】：bit shift operation does not return expected result位移位操作不返回预期结果
【发布时间】：2012-03-26 22:45:32
【问题描述】：

为什么当我位移1 时Java返回-2147483648？

预期结果是9 223 372 036 854 775 808，用 Wolfram Alpha 和我的计算器测试。

我测试过：

System.out.print((long)(1 << (63)));

【问题讨论】：

标签： java bit-manipulation bit-shift

【解决方案1】：

关于这条线有一件重要的事情需要注意

System.out.print((long)(1 << (63)));

你先取(1 << 63)，然后然后你投长。结果，您实际上是在整数中左移，因此长转换没有任何效果。这就是为什么左移 63 位给出最小整数而不是最小长度的原因。

但还有一点更重要。 Java long 总是有符号的，所以即使是行

System.out.print(1L << 63);

会给出一个负数。在二进制补码下，只要最左边的位为 1，则该数字为负数。

您实际上不能在 Java 原始类型中表示数字 2⁶³ = 9223372036854775808，因为该数字大于最大 long，而 long 是最大的原始类型。不过，您可以将此号码表示为BigInteger。您甚至可以使用代码通过左移 63 来生成它

BigInteger.ONE.shiftLeft(63)

【讨论】：

+1 以获得很好的答案，其中还包括实用的解决方案。 p.s.我希望你不介意我冒昧地将 2^63 编辑成更具可读性的内容。
当然，您可以将 2^63 表示为 long，有些操作会解释为负数，但对于大多数数学符号而言，这是无关紧要的。

【解决方案2】：

你有一个integer overflow [两次]。

1 << 32 == 1
1 << 31 == -2147483648 [ becuase this is the binary representation in 2's complement for -2147483648]
1 << 63 == 1 << (32 + 31) == (1 << 32) << 31 == 1 << 31 == -2147483648

当您执行(long)(1 << (63)) 时，您只是将1 << (63) [即-2147483648] 的结果转换为long - 它不会改变它的值。

【讨论】：

感谢您指出和描述溢出！我一直在寻找对 OpenJDK 的 BitSet 实现中的代码的解释： [ long firstWordMask = WORD_MASK >> -toIndex; ] 即使在这种情况下 WORD_MASK 很长。