【求助】关于移位？

Question

请问移位和乘法的具体区别！

Answer 1

使用移位运算来避免乘法运算是一种常用技巧，不过乘数必须都是正整数，而且必须至少有一个是 2 的 n 次方，例如：2，4，8，16，32……移位运算的特点是速度快，而乘法运算速度较慢，把乘法运算转化为移位运算可以稍微提高程序运行效率。例如：        num *= 32;
        等同于
        num <<= 5; /* 2 的 5 次方等于 32 */如果乘数不是 2 的 n 次方，我们可以把乘数分解成几个 2 的 n 次方的和：
        num *= 20; 
        等于
        num *= (16 + 4);
        等于
        num = num * 16 + num * 4; 
        等于
        num = (num << 4) + (num << 2); 不过，现在的编译器很聪明，它们会代替我们做这种优化。也就是说，如果我们写的语句是：
        num *= 100;
编译器会把这个语句优化为：
        num = (num << 6) + (num << 5) + (num << 2);不知道还有什么区别。

Answer 2

往左移一位就是乘2, 往右移一位就是除2,右移分有符号>>和无符号右移>>>
无符号右移会在高位自动补0

Answer 3

现代处理器应该把这两种计算法优化得都差不多了，可以从多种途径测试一下，看汇编码或者测试：long starttime = System.currentTimeMillis();
for(long i = 0; i < 1000000000; i++) {
    int x = 100 << 2;
}
long endtime = System.currentTimeMillis();
System.out.println(endtime - starttime);

long starttime = System.currentTimeMillis();
for(long i = 0; i < 1000000000; i++) {
    int x = 100 * 2;
}
long endtime = System.currentTimeMillis();
System.out.println(endtime - starttime);时间越长越精确，当然这不能100%证明，但至少有一点，两个整数的乘法可以转换为位移操作和加法的组合，而加法和位移操作速度是没有区别的
int c = 0;
int b = 7;
int a = 5;
    
while(b!=0) {
    if((b & 1) != 0) {
        c = c + a;
a <<= 1;
b >>= 1;
    }
}
System.out.println(c);

Answer 4

现代 CPU 都含有乘法、除法指令，因此做这些与做移位的效率是一样的，没区别。只是那种非常 SB 的面试喜欢出一些“如何更高效地计算 2 * 8”这种问题纯属有病，而且还病得不清！两个常量的运算竟然交给计算机去算！

Answer 5

如果真想了解位运算的话，可以看一下这本书： Henry S. Warren, Jr. 写的的 Hacker's Delight，中文版书名：《高效程序的奥秘》。http://www.hackersdelight.org  这本书是位运算的巅峰之作。