二进制运算符：&（与运算）|（或运算）~（取反运算）^（异或运算）位移运算符

Posted 2022-12-23 沛沛老爹

说明

所有的位运算符操作的都是二进制，而不是我们日常生活中常用的十进制。

在系统中，一个字节占8位。 

按位与运算符（&）

参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。

运算规则：如果两个二进制数的同一个位数上的数都为1，则当前位为1，否则为0.

示例：0&0=0;  0&1=0;  

按位或运算符（|）

参加运算的两个对象，按二进制位进行“或”运算。

运算规则：如果两个二进制数的同一个位数上的数有一个不为0则当前位为1，否则为0.

示例：0|0=0；  0|1=1；  1|0=1；   1|1=1；

取反运算符（~）

参加运算的一个数据，按二进制位进行“取反”运算。

示例：~1=0；  ~0=1；

异或运算符（^）

用于比较两个二进制数的相应位。在执行按位异或运算时，如果两个二进制数的相应位都为1或两个二进制数的相应位都为0，则返回 0；如果两个二进制数的相应位其中一个为1，另一个为0，则返回 1；

示例：10^15= 5  

二进制算法： 

 

位移运算符（<<）和（>>）

位移运算符分为左位移运算符“<<”和右位移运算符“>>”，分别用于向左和向右执行位移运算。对于X<<N 或 X>>N 形式的运算，含义是将 X 向左或向右移动 N 位，X 的类型可以是 int，uint，long，ulong，byte，sbyte，short 和ushort 。需要注意的是，byte，sbyte，short，和 ushort 类型的值在进行位移操作后值的类型讲自动转换成 int 类型。

左移位运算符（<<）

“有符号”左移位运算符（<<）将运算符左边的运算对象向左移动运算符右侧指定的位数（在低位补0）。

例如 3 << 2。

首先把3转换为二进制数字00000000 00000000 00000000 00000011，然后把该数字高位（左侧）的两个零移出，其他的数字都往左平移2位，最后在低位（右侧）空位补零。则得到的最终结果是00000000 00000000 00000000 00001100，则转换为十进制是12。

左移1位相当于乘以2，例如 3 << 2 =12 则是将数字3左移2位 = 3*2*2.

在数字没有溢出的前提下，对于正数和负数，左移一位都相当于乘以2的1次方，左移n位就相当于乘以2的n次方。

右移位运算符（>>）

“有符号”右移位运算符（>>）则将运算符左边的运算对象向右移动运算符右侧指定的位数。
“有符号”右移位运算符使用了“符号扩展”：若值为正，则在高位插入0；若值为负，则在高位插入1。

>>运算规则：按二进制形式把所有的数字向右移动对应位数，低位移出（舍弃），高位的空位补符号位，移位后得到的数字为正数则补0，负数补1。

例如11 >> 2，则是将数字11右移2位

 11的二进制形式为：00001011，然后把低位的最后两个数字移出，因为该数字是正数，所以在高位补零。则得到的最终结果是00000010.转换为十进制是3.

右移一位相当于除2，右移n位相当于除以2的n次方。

Java也添加了一种“无符号”右移位运算符（>>>），它使用了“零扩展”：无论正负，都在高位插入0。

小结

位移运算符右移一位相当于除以2，左移一位(在不溢出的情况下)相当于乘以2；移位运算速度高于乘除运算。

位运算符的优先级 
~的优先级最高，其次是<<、>>和>>>，再次是＆，然后是^，优先级最低的是|。