Javaのシフト演算子の使い方を現役エンジニアが解説【初心者向け】

Javaのシフト演算子の使い方について、TechAcademyのメンター（現役エンジニア）が実際のコードを使用して初心者向けに解説します。

 

Javaについてそもそもよく分からないという方は、Javaとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まるでしょう。

 

なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプJava講座の内容をもとに作成しています。

 

 

目次

• シフト演算子とは
• シフト演算子の種類
• シフト演算子の使い方
• 実際に書いてみよう
• まとめ

 

シフト演算子とは

シフト演算子とは、0と1の羅列を右にずらしたり、左にずらしたりすることのできる演算子です。

例えば、10を0と1 で表したものを右に3ビットといった場合は、

00000001

となります。

逆に左に2ビットずらす場合には、下記のように記述しましょう。

0000101000

 

そして、コンピュータでは、数字を「2進数」で表し、データを0と1で表現します。

例えば、10という整数については、下記のように記述します。

00001010

また、1桁のことをビットと呼び、数値データを0と1で表現されているものにして表示したい場合には、IntegerクラスのtoBinaryStringメソッドを使いましょう。

 

 

実は、シフトを右に1つずらす操作は、数値を2で割る、ということと同義です。

逆に左に1つずらす操作は、数字を2倍する、ということになります。

このことを覚えておくと、シフト演算子がイメージしやすくなるでしょう。

 

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シフト演算子の種類

Javaにはシフト演算子が3種類あります。

 

左シフト演算子: <<

左シフト演算子は、ビットを左に指定した分だけ左にずらすことです。

 

右シフト演算子(符号有り): >>

右シフト演算子(符号有り)は、左シフト演算子とは逆で、指定した分だけビットを右にずらします。

符号有りというのは、数値に符号がついている場合は符号をそのままにしておく、という意味です。

 

右シフト演算子(符号無し): <<<

右シフト演算子(符号無し)は指定した分だけビットを右にずらします。

符号無しというのは、演算を行なうと必ず正の数字になる、ということです。

 

シフト演算子の使い方

それでは、シフト演算子の使い方を見ていきましょう。

どの演算子も使い方は基本的に同じなので、左シフト演算子を例に取って解説します。

使い方は、下記のようにシンプルなものが多いといえます。

数値 << シフトさせたい数;

 

 

例を見てみると、100という数字は、ビットで表すと、

1100100

です。

 

例えば、これに対して、

1100100 << 2

とすると、

11001000

となって末尾に0が1つ追加されます。

 

逆に、右シフト演算子(符号あり)を使って

1100100 >> 3

とすると、

1100

という結果になります。

 

実際に書いてみよう

実際にコードを書いて確認しましょう。

class ShiftSample{
         public static void main(String args[]){

                int num = 100;

                System.out.print("数値: ");
                 System.out.println(num);
                 System.out.print("ビット表示: ");
                 System.out.println(Integer.toBinaryString(num));

                //左に1ビットずらす
                 num = num << 1;

                System.out.print("数値: ");
                 System.out.println(num);
                 System.out.print("ビット表示: ");
                 System.out.println(Integer.toBinaryString(num));

                //右に3ビットずらす 
                 num = num >> 3;

                System.out.print("数値: ");
                 System.out.println(num);
                 System.out.print("ビット表示: ");
                 System.out.println(Integer.toBinaryString(num));

        }
}

これを実行すると、

数値: 100
ビット表示: 1100100
数値: 200
ビット表示: 11001000
数値: 25
ビット表示: 11001

と表示され、ビット演算子がちゃんと機能していることが確認できるでしょう。

数字を変えたり、ずらすビット数を変えたりして確かめてみてください。

 

まとめ

この記事では、Javaにおけるシフト演算子の使い方について解説しました。

少しイメージしづらい演算かと思いますが、やっていることは単純なので、意外と理解しやすいのではないかと思います。

 

執筆してくれたメンター

メンターOS AIプログラミングを使って開発を行う。 プログラミング歴は約3年。 Pythonは割と好きな方。 JavaもAndroid開発で触れていたりする。 大学では物理学を勉強中。 好きな物理理論は一般相対性理論らしい。 意外と動物が好きだったり、、、。

 

 

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