Java中的位运算符 &、|、^、~、<< 和 >>
一、& 按位与运算符
5 & 3 = 1
5转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
3转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
规则:对应的两个二进制位都为1时,结果位就为1,其他情况都为0。
二、| 按位或运算符
5 | 3 = 7
5转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
3转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
规则:只要对应的二个二进位有一个为1时,结果位就为1。
三、^ 按位异或运算符
5 ^ 3 = 6
5转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
3转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
异或的运算法则:
0 ⊕ 0 = 0,1 ⊕ 0 = 1,0 ⊕ 1 = 1,1 ⊕ 1 = 0(相同为0,不同为1)
这些法则与加法是相同的,只是不带进位,所以异或常被认作不进位加法。
四、~ 按位取反运算符
取反,是 Java 使用补码来表示二进制数,在补码表示中,最高位为符号位,正数的符号位为0,负数的为1。
① 正数取反
~5 = -6
5 转换为二进制数为: 0000 0000 0000 0101
得到二进制数每一位(包括符号位)取反: 1111 1111 1111 1010(注意这和原码与反码之间的转换不一样)
得到最终结果取补码: 1000 0000 0000 0110
得到最终结果作为原码转换为十进制数:-6
则 5 取反为 -6 。
② 负数取反
~ (-5) = 4
-5 转换为二进制数为: 1000 0000 0000 0101
得到二进制数取补码: 1111 1111 1111 1011(这里和走原码→反码→补码的流程一样)
得到二进制数的补码每一位取反: 0000 0000 0000 0100(这里和不走原码→反码的取反不一样,全部位取反。到达这一步后所得的二进制数为正数,由于正数的原码、反码、补码相同,后面的运算可以忽略,视此步得到的为最终结果的二进制数)
得到最终结果的取补码: 0000 0000 0000 0100
得到最终结果的原码转换为十进制数:4
则 -5 取反为 4 。
注:逻辑取反符号 "!",!5 = 0,C中可以这么来,但Java中 "!"运算符不能用于int 。
五、<< 左移运算符 和 >> 右移运算符
① 将一个数的各二进制位全部左移若干位,移动的位数由右操作数指定,右操作数必须是非负值,其右边空出的位用 0 填补,高位左移溢出则舍弃该高位。
( 2 << 1 ) 的结果为 4
2 转换为二进制数为: 0000 0000 0000 0010
全部位左移 1 位后为: 0000 0000 0000 0100
转化为十进制为 4 。
② 将一个数的各二进制位全部右移若干位,移动的位数由右操作数指定,右操作数必须是非负值,其左边边空出的位用 0 填补,低位右移移出的位则舍弃该位。
( 2 >> 1 ) 的结果为 1
2 转换为二进制数为: 0000 0000 0000 0010
全部位右移 1 位后为: 0000 0000 0000 0001
转化为十进制为 1 。
注:>>> 是无符号右移,忽略符号位,空位都以0补齐
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