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Java 位运算符 深入理解


在Java中存在着这样一类操作符,是针对二进制进行操作的。它们各自是&、|、^、~、>>、<<、>>>几个位操作符。不管是初始值是依照何种进制,都会换算成二进制进行位

操作。接下来对这几种操作符进行一下简单的解说。

&:

作用是对运算符两側以二进制表达的操作符按位分别进行‘与‘运算。而这一运算是以数中同样的位(bit)为单位的。操作的规则是:仅当两个操作数都为1时。输出结果才为1。否

则为0,示比例如以下:

       12 的二进制为 1100

5   的二进制为 0101

则 12 & 5 的二进制为 0100,则完整的运算式为 12 & 5 = 4; 

|:

作用是对运算符两側以二进制表达的操作符按位分别进行‘或‘运算。而这一运算是以数中同样的位(bit)为单位的。

操作的规则是:仅当两个操作数都为0时,输出的结果才为0。

否则为1,示比例如以下:

12 的二进制为 1100

5   的二进制为 0101

则 12 | 5 的二进制为 1101。则完整的运算式为 12 & 5 = 13; 

^

作用是对运算符两側以二进制表达的操作数按位分别进行‘异或‘运算,而这一运算是以数中同样的位(bit)为单位的。

异或运算操作的规则是:仅当两个操作数不同一时候。对应的

出结果才为1,否则为0,示比例如以下:

12 的二进制为 1100

5   的二进制为 0101

则 12 | 5 的二进制为 1001。则完整的运算式为 12 & 5 = 9; 

~

‘取反‘运算符~的作用是将各位数字取反:全部的0置为11置为0,示比例如以下:

12 的二进制为 1100

进行取反操作为 10000000 00000000 00000000 00001101

则完整的运算式为~12 = -13

<<

左移就是把一个数的全部位数都向左移动若干位,示比例如以下:

12 的二进制为 1100

则 12 << 1 的二进制为 11000, 则完整的运算式为 12 << 1 = 24;

>>

右移就是把一个数的全部位数都向右移动若干位,示比例如以下:

12 的二进制为 1100

则 12 >> 1 的二进制为 0110。 则完整的运算式为 12 >> 1 =6;

>>>

无符号右移一位不足的补0。 示比例如以下:

12 的二进制为 1100

则 12 >> >1 的二进制为 0110, 则完整的运算式为 12>> 1 = 6;


题外话:位运算是一种基于二进制的运算,涉及到知识包含原码、反码、补码,在此做一个小小的说明,

对于原码。就是当前数字的二进制表现形式,如-1的原码是1000 0001。

对于反码,正数的反码就是本身。负数的反码是二进制保留符号位。剩余位取反,比如-1的反码是1111 1110;

对于补码,正数的反码、补码、原码都是一样的,负数的补码是在其反码的基础上+1,比如-1的补码是1111 1111。


在JDK的原码中。有很多初始值都是通过位运算计算的,位运算有很多特性,能够在线性增长的数据中起到作用。且对于一些运算,位运算是最直接、最简便的方法。

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