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】
初心者向けにJavaのシフト演算子の使い方について解説しています。シフト演算子は2進数のビットパターンを左右にずらすときに使用されます。シフト演算子の種類と書き方を学習しましょう。
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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。
今回は、Javaに関する内容だね！
どういう内容でしょうか？
シフト演算子の使い方について詳しく説明していくね！
お願いします！
目次
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。
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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、、、。 |
Javaのシフト演算子の使い方がよく分かったので良かったです！
ゆかりちゃん、これからも分からないことがあったら質問してね！
分かりました。ありがとうございます！
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