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Como usar o operador de deslocamento de bits para a esquerda (<<) da linguagem Java

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O operador de deslocamento de bits para a esquerda (<<) da linguagem Java é usado quando precisamos mover um padrão de bits para a esquerda uma determinada quantidade de posições, preenchendo com zeros os bits de baixa ordem (bits mais à direita). Comece analizando o seguinte valor binário:

a = 00000101

Este valor binário equivale ao valor 5 na base decimal. Se movermos este padrão duas posições para a esquerda, ou seja, aplicando a operação:

b = a << 2

o resultado será:

a = 00000101
b = 00010100

Note que o valor resultante será 20 na base decimal. Vamos ver isso em Java? Eis o código:

----------------------------------------------------------------------
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Este código foi útil? Paga um cafezinho pra mim :-(
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----------------------------------------------------------------------

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    int a = 5; // 00000101
    
    // exibe o valor original (em inteiro e em bytes)
    System.out.println("a = " + obterBits(a) + " (" + a + ")");
    
    // vamos mover o padrão de bits do primeiro valor 2 posições para
    // a esquerda
    int b = a << 2;
    
    // vamos mostrar o resultado
    System.out.println("b = " + obterBits(b) + " (" + b + ")");
  }
  
  // método auxiliar que converte um inteiro em sua representação em bits
  public static String obterBits(int valor){
    int mascara = 1 << 31;
    StringBuffer buffer = new StringBuffer(35);
    
    for(int i = 1; i <= 32; i++){
      if((valor & mascara) == 0){
    	buffer.append('0');
      }
      else{
    	buffer.append('1');
      }
      
      valor <<= 1;
      
      if(i % 8 == 0){
        buffer.append(' ');
      }
    }
    
    return buffer.toString();
  }
}

Ao executarmos este código teremos o seguinte resultado:

a = 00000000 00000000 00000000 00000101 (5)
b = 00000000 00000000 00000000 00010100 (20)

Cada troca à esquerda corresponde à multiplicação do valor por 2. Assim: 5 x 2 x 2 = 20. Se a operação fosse:

b = a << 3

o resultado seria 00101000 (40), já que 5 x 2 x 2 x 2 = 40.

É importante observar que o operador de deslocamento de bits para a esquerda (<<) só pode ser aplicado aos tipos int e long. Se fornecermos argumentos do tipo char, byte ou short, estes serão promovidos para o tipo int antes da operação.

O número de posições para a troca dos bits sempre estará na faixa de 0 a 31 se o tipo for int e 0 a 63 se o tipo for long.

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