位运算------按位与、按位或、按位异或、取反、<<、>>、>>>

程序中的所有数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的，位运算就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作。

知识点：

1、原码、反码、补码(以byte的1、-1举例)

示例                    1                      -1

原码        0000 0001          1000 0001     ------>第一位是符号位，0是正数，1为负数

反码        0000 0001          1111 1110       ------>正数反码是其自身，负数则符号位不变，其他位置全部取反

补码        0000 0001          1111 1111       ------->正数补码是其自身，负数则为反码+1

当然也可以从1通过取反，然后+1的方式得到-1的补码

2、补码：用于将十进制的负整数转换为二进制数。十进制的正整数可以除以2取余，负整数则需要补码。

补码的流程：例如-10

　　10：0000 0000 0000 1010

取反：1111 1111   1111  0101

+1

-10：1111  1111  1111  0110

3、整数在内存中以补码存在。

一、按位与(&)

定义：如果两个相应的二进制位都为1，则该位的结果值为1，否则为0.

示例：

1、10与-10 &运算

10：0000 0000 0000 1010     ----->   十进制转二进制

-10：1111  1111  1111  0110     ----->   -10就是10取反，然后+1(补码)

结果: 0000 0000 0000 0010     ----->   结果为2

二、按位或(|)

定义：如果两个相应的二进制位有一个为1，则该结果为1，否则为0.

示例：

1、10与-10 |运算

10：0000 0000 0000 1010

-10：1111  1111  1111  0110

结果: 1111  1111 1111   1110  ----->结果-2

第一位为符号位，1代表是负数，因此是补码形式存在，补码-->十进制。先取反(符号位不变)，+1。

1000 0000 0000 0001

+1

1000 0000 0000 0010 ------> -2

三、按位异或(^)

定义：如果两个相应的二进制位值不同则为1，否则为0

示例：

1、10与-10 ^运算

10：0000 0000 0000 1010

-10：1111  1111  1111  0110

结果: 1111  1111 1111   1100  ------> 结果-4

四、取反(~)

定义：用来对一个二进制按位取反。

示例：

1、10取反

10：0000 0000 0000 1010

结果: 1111  1111 1111  0101 ------> 结果-11

五、左移(<<)

定义：将一个数的各二进制位全部左移N位，右补0

示例：

1、10左移<<2

10：0000 0000 0000 1010

结果: 0000 0000 0010 1000------> 结果40

六、右移(>>)

定义：将一个数的各二进制位全部右移N位，移到右边的低位被舍弃，对于无符号数高位补0，负数高位补1.

1、10右移>>2

10：0000 0000 0000 1010

结果: 0000 0000 0000 0010------> 结果2

2、-10右移>>2

-10：1111  1111  1111  0110

结果: 1111  1111 1111   1101

取反，符号位不变

1000 0000 0000 0010

+1

1000 0000 0000 0011

结果：-3

七、>>>(无符号右移)

定义：将一个数的各二进制位全部右移N位，移到右边的低位被舍弃，对于无符号数高位补0，只是对32位和64位的值有意义。

示例：

1、-10>>>2

-10：1111 1111 1111 1111 1111  1111  1111  0110  ------->由于>>>只对32和64位有意义，所以把-10定义成32位的

结果: 0011  1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101

取反(符号位不变)

0100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010

+1

0100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011