Java位运算

1.1 java支持的位运算符:

&:按位与。|:按位或。~:按位非。^:按位异或。<<:左位移运算符。>>:右位移运算符。<<<:无符号右移运算符。

位运 算 符 中 ,除 ~ 以 外 ,其余 均 为 二 元 运 算 符 。 操 作 数 只 能 为 整 型 字 符 型 数 据 。

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 为 1。

补 码 的 规 定 如 下 :

对 正 数 来 说 ,最高位为 0,其余 各 位 代 表 数 值 本 身 (以二 进制 表 示 ),如 +42的补码 为 00101010。

对 负 数 而 言 ,把该 数 绝 对 值 的 补 码 按 位 取 反 ,然后 对 整 个数 加 1,即得 该 数的 补 码 。 如 -1的补 码 为11111111111111111111111111111111(00000000000000000000000000000001按 位 取 反 11111111111111111111111111111110+1=11111111111111111111111111111111 )。java中int是32位的

1.2   按位与(&)


操作数1
0         
0        
1        
1        
操作数2
0
1
0
1
按位与
0
0
0

1

对应的例子如下:

1.3 按位或(|)


操作数1
0      
0      
1      
1      
操作数2
0
1
0
1
按位或
0
1
1
1

1.4按位非(~)


操作数
0       
1       
取非
1
0

在求负数的源码中使用过。


1.5 按位异或(^)


操作数1
0         
0        
1         
1          
操作数2
0
1
0
1
异或结果
0
1
1
0

相同为0,不同为1

1.6 左位移(<<)

算术左移(<<): 符号位不变,低位补0。如:2<<2结果为8。




当移动的位数超过数字本身的位数时,那么不就都需要补0操作,实际上不是的,java不可能做那么浪费资源的事情。在真正执行位移前,其对要移动的位数做了一些预处理,比如32处理为0,-1处理为31.

1.7 右位移(>>)

低位溢出,符号位不变,并用符号位补溢出的高位。如:-6>>2结果为-2。




1.8 无符号右移(>>>)

       低位溢出,高位补0。注意,无符号右移(>>>)中的符号位(最高位)也跟着变,无符号的意思是将符号位当作数字位看待。如:-1>>>1结果为2147483647。这个数字应该比较熟悉,看两个输出语句就知道是什么了:

System.out.println(Integer.toBinaryString(-1>>>1));

System.out.println(Integer.toBinaryString(Integer.MAX_VALUE));

输出结果为:

1111111111111111111111111111111

1111111111111111111111111111111

-1>>>1竟然得到了int所能表示的最大整数,精彩。


除了使用-1>>>1能得到Integer.MAX_VALUE,以下的也能得到同样的结果:

        //maxInt

        System.out.println(~(1 << 31));

        System.out.println((1 << -1)-1);

        System.out.println(~(1 << -1));

使用位运算往往能很巧妙的实现某些算法完成一些复杂的功能。


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