[Java/Java SE, EE] 비트 시프트 연산자

비트 시프트 연산자

비트 시프트 또는 비트 이동 연산자는 정수 타입의 데이터 비트를 좌측 또는 우측으로 이동시키는 연산자입니다.

구분	연산자	항의 개수	연산식 결과
비트 시프트	<<	이항	피연산자의 비트를 좌측으로 다른 피연산자 만큼 이동
비트 시프트	>>	이항	피연산자의 비트를 우측으로 다른 피연산자 만큼 이동
비트 시프트	>>>	이항	피연산자의 비트를 우측으로 다른 피연산자 만큼 이동

<< 연산자

피연산자의 비트를 좌측으로 다른 피연산자 만큼 이동합니다.  비트의 이동은 연산자의 방향과 같습니다.

연산자	산출 전 비트
<< 3	0	0	0	0	0	0	1	0
산출 후 비트	0	0	0	1	0	0	0	0

예시에서는 각 비트 값이 좌측으로 피연산자 값(3)만큼 이동합니다. 비트 시프트 이후 오른쪽의 빈 칸은 모두 0으로 채워집니다.

int v = Integer.parseInt("00000010", 2);
		
System.out.println(Integer.toBinaryString(v << 3));		// 0001 0000

<< 연산자의 특징은 피연산자 값만큼 원래 값이 두 배씩 증가합니다. 아래는 정수 1(초기 값)을 << 연산자의 피연산자 값을 1씩 늘렸을 때에 대한 산출 결과입니다.

값	연산자	산출 후 비트
2^0  = 1	초기 값	0	0	0	0	0	0	0	1
2^1 = 2	<< 1	0	0	0	0	0	0	1	0
2^2 = 4	<< 2	0	0	0	0	0	1	0	0
2^3 = 8	<< 3	0	0	0	0	1	0	0	0
2^4 = 16	<< 4	0	0	0	1	0	0	0	0

>> 연산자

피연산자의 비트를 우측으로 다른 피연산자 만큼 이동합니다. 비트의 이동은 연산자의 방향과 같습니다. 

연산자	산출 전 비트
>> 3	1	0	0	1	0	0	0	0
산출 후 비트	0	0	0	1	0	0	1	0

예시에서는 각 비트 값이 우측으로 피연산자 값(3)만큼 이동합니다. 비트 시프트 이후 왼쪽의 빈 칸은 최상위 부호 비트(MSB, Most Significant Bit)와 같은 값으로 채워집니다.

int v = Integer.parseInt("00010000", 2);

System.out.println(Integer.toBinaryString(v >> 3));       // 0000 0010

>> 연산자의 특징은 피연산자 값만큼 원래 값이 절반씩 감소합니다. 아래는 정수 16(초기 값)을 >> 연산자의 피연산자 값을 1씩 늘렸을 때에 대한 산출 결과입니다.

값	연산자	산출 후 비트
2^4 = 16	초기 값	0	0	0	1	0	0	0	0
2^3 = 8	>> 1	0	0	0	0	1	0	0	0
2^2 = 4	>> 2	0	0	0	0	0	1	0	0
2^1 = 2	>> 3	0	0	0	0	0	0	1	0
2^0 = 1	>> 4	0	0	0	0	0	0	0	1

>>> 연산자

>>> 연산자는 >> 연산자와 동일하게 동작합니다. 차이점은 왼쪽의 빈 칸이 모두 0으로 채워진다는 것입니다.

연산자	산출 전 비트
>>> 3	1	0	0	1	0	0	0	0
산출 후 비트	0	0	0	1	0	0	1	0

비트 시프트 정리

세 가지 비트 시프트 연산자를 간단하게 정리하면 다음과 같습니다.

연산자	이동 방향	빈 자리	연산식 결과
<<	좌측	항상 0으로 채움	피연산자의 비트를 좌측으로 다른 피연산자 만큼 이동
>>	우측	MSB와 동일한 비트를 채움	피연산자의 비트를 우측으로 다른 피연산자 만큼 이동
>>>	우측	항상 0으로 채움	피연산자의 비트를 우측으로 다른 피연산자 만큼 이동