desplazamiento - operadores de bits java

manipulación de bits java

Question

byte x = -1;
for(int i = 0; i < 8; i++)
{
    x = (byte) (x >>> 1);
    System.out.println("X: " + x);
}

Según tengo entendido, java almacena datos en complemento de dos, lo que significa -1 = 11111111 (según wikipedia).

Además, de los documentos de Java: "El patrón de bits está dado por el operando de la izquierda y el número de posiciones para cambiar por el operando de la derecha. El operador de desplazamiento a la derecha sin signo" >>> "cambia un cero a la izquierda posición, mientras que la posición más a la izquierda después de ">>" depende de la extensión de la señal. "

Lo que significa que >>> desplazaría un 0 al bit más a la izquierda cada vez. Así que espero que este código sea

iteración: representación de bits de x

0: 11111111

1: 01111111

2: 00111111

3: 00011111

...pronto

Sin embargo, mi salida siempre es X: -1, lo que significa (supongo) que >>> está poniendo el bit de signo en la posición más a la izquierda. Entonces intento >> y el mismo resultado.

¿Que esta pasando? Esperaría que mi salida fuera: X: -1, x: 127, x: 63, etc.

Answer 1

No estoy seguro de esto. Pero, creo que es

x >>> 1 

se promueve a un int de byte, porque el literal "1" es un int. Entonces, lo que estás observando tiene sentido.

Answer 2

No sé por qué no funciona, pero una manera fácil de borrar el bit superior es & con (binario) 0111111:

x = (byte) (x >>> 1) & 0x7F;

Answer 3

Quien pensó que los bytes deberían ser firmados cuando se inventó Java debe ser sacado y batido con un palo húmedo de apio hasta que lloren :-)

Puedes hacer lo que quieras al enviar a un int y asegurarte de que nunca cambias un 1 al bit superior, algo como esto:

byte x = -1;
int x2 = ((int)x) & 0xff;
for(int i = 0; i < 8; i++)
{
    x2 = (x2 >>> 1);
    System.out.println("X: " + x2);
}

Su problema particular es porque >>> está lanzando hasta un int para hacer el cambio, luego lo está volviendo a un byte, como se muestra aquí:

byte x = -1;
int x2 = ((int)x) & 0xff;
int x3;
int x4 = x2;
for(int i = 0; i < 8; i++)
{
    x2 = (x2 >>> 1);
    System.out.println("X2: " + x2);
    x3 = (x >>> 1);
    x = (byte)x3;
    x4 = (x4 >>> 1);
    System.out.println("X: " + x3 + " " + x + " " + x4);
}

Qué salidas:

X2: 127
X: 2147483647 -1 127
X2: 63
X: 2147483647 -1 63
X2: 31
X: 2147483647 -1 31
X2: 15
X: 2147483647 -1 15
X2: 7
X: 2147483647 -1 7
X2: 3
X: 2147483647 -1 3
X2: 1
X: 2147483647 -1 1
X2: 0
X: 2147483647 -1 0

Puede ver claramente que x y x3 no funcionan (aunque x3 se desplace correctamente, volviéndolo a byte en x lo ajusta a -1 de nuevo). x4 funciona a la perfección.

Answer 4

Recuerda eso:

• los operandos de operaciones bit a bit siempre se promueven a al menos un int !
• los moldes siempre implican extensión de letrero .

Entonces, cuando lo haga (x >>> n), a pesar de que definió x como un byte, a los fines del cambio, primero se convertirá en un int. Si el byte que se convierte es negativo, entonces todos los "bits adicionales" (por lo tanto, los 24 bits más a la izquierda de la int resultante) añadidos para formar un int se establecerán en 1. O dicho de otro modo, si el original el byte fue -1, lo que realmente está cambiando es -1 como un int , es decir, un número de 32 bits con los 32 bits establecidos en 1. Al cambiar este derecho por 1-8 lugares, los 8 bits inferiores se establecerán a 1, por lo tanto, cuando vuelves a un byte, terminas con un byte con los 8 bits establecidos en 1, o en otras palabras, un valor de byte de -1.

Answer 5

El problema es que, como se dijo antes (hace mucho tiempo), x se actualiza a int (sign-extended) antes de realizar el cambio.
Hacer una conversión "bit a bit" debería ayudar:

byte x = -1;
for(int i = 0; i < 8; i++)
{
    x = (byte) ((x & 0xFF) >>> 1);
    System.out.println("X: " + x);
}