Java 位运算符 深入理解

Posted 2020-09-23 gavanwanggw

在Java中存在着这样一类操作符，是针对二进制进行操作的。它们各自是&、|、^、~、>>、<<、>>>几个位操作符。不管是初始值是依照何种进制，都会换算成二进制进行位

操作。接下来对这几种操作符进行一下简单的解说。

&：

作用是对运算符两側以二进制表达的操作符按位分别进行‘与‘运算。而这一运算是以数中同样的位(bit)为单位的。操作的规则是：仅当两个操作数都为1时。输出结果才为1。否

则为0，示比例如以下：

       12 的二进制为 1100

5   的二进制为 0101

则 12 & 5 的二进制为 0100，则完整的运算式为 12 & 5 = 4; 

|：

作用是对运算符两側以二进制表达的操作符按位分别进行‘或‘运算。而这一运算是以数中同样的位(bit)为单位的。

操作的规则是：仅当两个操作数都为0时，输出的结果才为0。

否则为1，示比例如以下：

12 的二进制为 1100

5   的二进制为 0101

则 12 | 5 的二进制为 1101。则完整的运算式为 12 & 5 = 13; 

^：

作用是对运算符两側以二进制表达的操作数按位分别进行‘异或‘运算，而这一运算是以数中同样的位(bit)为单位的。

异或运算操作的规则是：仅当两个操作数不同一时候。对应的

输出结果才为1，否则为0，示比例如以下：

12 的二进制为 1100

5   的二进制为 0101

则 12 | 5 的二进制为 1001。则完整的运算式为 12 & 5 = 9; 

~：

‘取反‘运算符~的作用是将各位数字取反：全部的0置为1，1置为0，示比例如以下：

12 的二进制为 1100

进行取反操作为 10000000 00000000 00000000 00001101

则完整的运算式为 ~12 = -13

<<：

左移就是把一个数的全部位数都向左移动若干位，示比例如以下：

12 的二进制为 1100

则 12 << 1 的二进制为 11000， 则完整的运算式为 12 << 1 = 24;

>>：

右移就是把一个数的全部位数都向右移动若干位，示比例如以下：

12 的二进制为 1100

则 12 >> 1 的二进制为 0110。 则完整的运算式为 12 >> 1 = 6;

>>>：

无符号右移一位。不足的补0。 示比例如以下：

12 的二进制为 1100

则 12 >> >1 的二进制为 0110， 则完整的运算式为 12 >> 1 = 6;

题外话：位运算是一种基于二进制的运算，涉及到知识包含原码、反码、补码，在此做一个小小的说明，

对于原码。就是当前数字的二进制表现形式，如-1的原码是1000 0001。

对于反码，正数的反码就是本身。负数的反码是二进制保留符号位。剩余位取反，比如-1的反码是1111 1110；

对于补码，正数的反码、补码、原码都是一样的，负数的补码是在其反码的基础上+1，比如-1的补码是1111 1111。

在JDK的原码中。有很多初始值都是通过位运算计算的，位运算有很多特性，能够在线性增长的数据中起到作用。且对于一些运算，位运算是最直接、最简便的方法。