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。

1 & 1 = 1
1 & 0 = 0
0 & 1 = 0
0 & 0 = 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。

1 | 1 = 1
1 | 0 = 1
0 | 1 = 1
0 | 0 = 0

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 。

:>>> 是无符号右移,忽略符号位,空位都以0补齐

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