Java 7 - [15]

В подобных ситуациях следует выполнить явное приведение типа. В данном случае это будет сужение (narrowing) типа int до типа short. Оно осуществляется операцией явного приведения, которая записывается перед приводимым значением в виде имени типа в скобках. Определение

short k = (short)(b1 + b2);

будет верным.

Сужение осуществляется просто отбрасыванием старших битов, что необходимо учитывать для больших значений. Например, определение

byte b = (byte)300;

даст переменной b значение 44. Действительно, в двоичном представлении числа 300, равном 100101100, отбрасывается старший бит и получается 00101100.

Таким же образом можно произвести и явное расширение (widening) типа, если в этом есть необходимость.

Если результат целой операции выходит за диапазон своего типа int или long, то автоматически происходит приведение по модулю, равному длине этого диапазона, и вычисления продолжаются, переполнение никак не отмечается и никаких сообщений об этом не появляется.

Замечание

В языке Java нет целочисленного переполнения.

Операции сравнения

В языке Java шесть обычных операций сравнения целых чисел по величине:

□ больше — >;

□ меньше — <;

□ больше или равно — >=;

□ меньше или равно — <=;

□ равно — ==;

□ не равно — !=.

Сдвоенные символы записываются без пробелов, их нельзя переставлять местами, запись => будет неверной.

Результат сравнения — логическое значение: true, например в результате сравнения 3 != 5; или false, например в результате сравнения 3 == 5.

Для записи сложных сравнений следует привлекать логические операции. Например, в вычислениях часто приходится делать проверки вида a < x < b. Подобная запись на языке Java приведет к сообщению об ошибке, поскольку первое сравнение, a < x, даст true или false, а Java не знает, больше это, чем ь, или меньше. В данном случае следует написать выражение (a < x) && (x < b), причем здесь скобки можно опустить, написать просто a < x && x < b, но об этом немного позднее.

Побитовые операции

Иногда приходится изменять значения отдельных битов в целых данных. Это выполняется с помощью побитовых (bitwise) операций, как говорят, "наложением маски".

В языке Java четыре побитовые операции:

□ дополнение (complement)--(тильда);

□ побитовая конъюнкция (bitwise AND) — &;

□ побитовая дизъюнкция (bitwise OR) — |;

□ побитовое исключающее ИЛИ (bitwise XOR) — ^л.

Они выполняются поразрядно, после того как оба операнда будут приведены к одному типу int или long, так же как и для арифметических операций, а значит, и к одной разрядности. Операции над каждой парой битов выполняются согласно табл. 1.3.

Таблица 1.3. Побитовые операции
n1	n2	~n1	n1 & n2	n1 | n2	n1 л n2
1	1	0	1	1	0
1	0	0	0	1	1
0	1	1	0	1	1
0	0	1	0	0	0

В нашем примере число bi == 50, его двоичное представление 00110010, число b2 == -99, а его двоичное представление равно 10011101. Перед операцией происходит повышение типа byte до типа int. Получаем представления из 32-х разрядов для b1 — 0...00110010, а для b2 — 1...10011101. В результате побитовых операций получаем:

□ ~b2 == 98, двоичное представление — 0...01100010;

□ b1 & b2 == 16, двоичное представление — 0...00010000;

□ b1 | b2 == -65, двоичное представление — 1...10111111;

□ b1^Л b2 == -81, двоичное представление — 1...10101111.

Двоичное представление каждого результата занимает 32 бита.

Заметьте, что дополнение ~x всегда эквивалентно разности (-x) -1.

Сдвиги

В языке Java есть три операции сдвига двоичных разрядов:

□ сдвиг влево — <<;

□ сдвиг вправо — >>;

□ беззнаковый сдвиг вправо — >>>.

Эти операции своеобразны тем, что левый и правый операнды в них имеют разный смысл. Слева стоит значение целого типа, а правая часть показывает, на сколько двоичных разрядов сдвигается значение, стоящее в левой части.

Например, операция b1 << 2 сдвинет влево на 2 разряда предварительно повышенное значение 0...00110010 переменной b1, что даст в результате 0...011001000, десятичное число — 200. Освободившиеся справа разряды заполняются нулями; левые разряды, находящиеся за 32-м битом, теряются.

Операция b2 << 2 сдвинет повышенное значение 1...10011101 на два разряда влево. В результате получим 1...1001110100, десятичное значение--396.

Заметьте, что сдвиг влево на n разрядов эквивалентен умножению числа на 2 в степени n.

Операция b1 >> 2 даст в результате 0...00001100, десятичное — 12, а b2 >> 2 — результат

1...11100111, десятичное--25, т. е. слева распространяется старший бит, правые биты

теряются. Это так называемый арифметический сдвиг.

Операция беззнакового сдвига во всех случаях ставит слева на освободившиеся места нули, осуществляя логический сдвиг. Но вследствие предварительного повышения это имеет эффект только для нескольких старших разрядов отрицательных чисел. Так, b2 >>> 2 имеет результатом 001...100111, десятичное число — 1 073 741 799.

Если же мы хотим получить логический сдвиг исходного значения 10011101 переменной b2, т. е. 0...00100111, надо предварительно наложить на b2маску, обнулив старшие биты:

(b2 & 0xFF) >>> 2.

Замечание

Будьте осторожны при использовании сдвигов вправо.

Упражнения

3. Каково значение выражения ' D' + 5?

При определениях, сделанных ранее, вычислите выражения: