在 Java 中，位移操作是操作二進制位的重要手段，其中算術移位和邏輯移位有著顯著的區別。理解這些差異對于高效地使用位運算至關重要。

算術移位

算術移位運算符為 >>。它將操作數的二進制表示向右移位指定的位數，同時保持符號位。

特點：

負數向右移位：負數向右移位時，符號位會被復制到空出的低位，以保持負數不變。正數向右移位：正數向右移位時，空出的低位會被填充為 0。

應用場景：

除以 2 的冪：算術移位可以快速地將一個整數除以 2 的冪。例如，x >> 2 相當于 x / 4。提取符號位：符號位位于二進制表示的最左邊。算術移位可以將符號位移到最低位，便于提取。負數轉換：算術移位可以將正數轉換為負數，方法是移位到最高位并填充符號位。

邏輯移位

邏輯移位運算符為 << 和 >>>。其中，<< 用于左移，>>> 用于無符號右移。

左移 (<<)

將操作數的二進制表示向左移位指定的位數。空出的高位會被填充為 0。

無符號右移 (>>>)

將操作數的二進制表示向右移位指定的位數，同時丟棄符號位。空出的高位會被填充為 0。

應用場景：

乘以 2 的冪：邏輯左移可以快速地將一個整數乘以 2 的冪。例如，x << 2 相當于 x 4。提取特定位：邏輯右移可以將特定位移到最低位，便于提取。無符號右移：無符號右移丟棄符號位，適用于處理無符號數據。

差異總結

下表總結了算術移位和邏輯移位的關鍵差異：| 特征 | 算術移位 | 邏輯移位 ||---|---|---|| 符號位處理 | 保留符號位 | 丟棄符號位 || 正數右移填充 | 0 | 0 || 負數右移填充 | 符號位 | 0 || 使用場景 | 除以 2 的冪、提取符號位、負數轉換 | 乘以 2 的冪、提取特定位、無符號右移 |

代碼示例

// 算術右移 int x = -5; int result = x >> 2; System.out.println(result); // 輸出：-2// 邏輯右移 int y = 5; result = y >>> 2; System.out.println(result); // 輸出：1// 邏輯左移 int z = 3; result = z << 2; System.out.println(result); // 輸出：12

結論

理解算術移位和邏輯移位的差異對于高效地使用 Java 中的位運算至關重要。通過掌握這些區別，可以輕松地進行二進制運算、轉換數據，以及優化程序性能。

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