JAVA对于乘法除法和模运算的优化，是否需要转换成位运算

最近思考一个问题。我们知道，在底层汇编代码中，除以2的指令效率远低于直接右移1位。所以我看到的不止一个java教学视频（原谅我看了很多民间流传的教学视频，简单粗暴）说过/2尽量写成>>1。但是另一方面，我记得上课学过编译器的优化问题，很多事情其实是不需要程序员考虑的。那么事实是怎么样的呢？

这就要考虑到java编译的流程了：.java文件先转换成.class文件（字节码），在运行的时候，JVM先接收到字节码，再做JIT即时优化和编译，形成对应的机器码。

首先我想到的是，先查看一下.class文件的字节码，看看是否进行了优化：

1	javap -verbose 文件名 //这条指令可以反编译.calss文件，查看到具体指令。

最终看到的结果，除法被编译成了idiv，右移被编译成了ishr。就是说并没有优化。（如果是常数运算会直接在编译字节码时常量折叠，此处就不考虑了）

代码的测试结果也印证了这一点：

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long a1=System.currentTimeMillis(); for (long i = 0; i < 999999999l; i++) { j=i>>1;//或j=i/2; } long a2=System.currentTimeMillis(); System.out.println(a2-a1);

运算结果：

j=i/2; 1070ms

j=i>>1; 702ms

那么说到这里，为什么JVM没有把除法直接优化成右移呢，因为对于负数来说，右移不等于/2。举个例子：

-5 / 2 = -2

-5 >> 1 = -3

-5 >>> 1 = 2147483645

变量在编译期间如果再加一次正负数判断，往往是得不偿失的。因此：

对于乘法和以及%运算，JVM一定会优化，这些是不需要程序员去考虑的，直接去用*/%即可。

对于除法，因为上述问题，确实是位移更快些。

最后引申一下，虽然我们要“充分相信编译器”，但有些时候右移可能是最佳选择，例如java.util.Arrays.binarySearch：

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int low = fromIndex; int high = toIndex - 1; while (low <= high) { int mid = (low + high) >>> 1; int midVal = a[mid]; if (midVal < key) low = mid + 1; else if (midVal > key) high = mid - 1; else return mid; // key found } return -(low + 1); // key not found.

这里用(low + high) >>> 1代替(low + high) /2是非常正确的，首先是因为数组下标肯定不会是负数，另一方面如果low + high大于int最大值（溢出变为负数了）时，只有>>>1能保证结果正确。