有符号左移行为

Question

public class Shift {

    public static void main(String[] args) {
        for(int i = 0; i < 32; ++i){
            System.out.println(-0x55555555 << i);
        }
    }

}

运行上面的代码会得到以下输出

-1431655765
1431655766
-1431655764
1431655768
-1431655760
1431655776
-1431655744
1431655808
-1431655680
1431655936
-1431655424
1431656448
-1431654400
1431658496
-1431650304
1431666688
-1431633920
1431699456
-1431568384
1431830528
-1431306240
1432354816
-1430257664
1434451968
-1426063360
1442840576
-1409286144
1476395008
-1342177280
1610612736
-1073741824
-2147483648

虽然使用其他值 (64) 进行测试会得到更符合预期的结果

public class Shift {

    public static void main(String[] args) {
        for(int i = 0; i < 32; ++i){
            System.out.println(-0x40 << i);
        }
    }

}

输出

-64
-128
-256
-512
-1024
-2048
-4096
-8192
-16384
-32768
-65536
-131072
-262144
-524288
-1048576
-2097152
-4194304
-8388608
-16777216
-33554432
-67108864
-134217728
-268435456
-536870912
-1073741824
-2147483648
0
0
0
0
0
0

在the specs (§15.19) 中说：

The value of n << s is n left-shifted s bit positions; this is equivalent (even if overflow occurs) to multiplication by two to the power s.

有人可以解释第一个输出的原因吗？

Answer 1

n

确实如此：由于溢出，这正是您将 -0x55555555 乘以 s 的 2 次方得到的结果。特别是，0x55555555 具有交替的 0 和 1，因此您将交替的 0 和 1 移入符号位，因此符号每次都在翻转。