Java千百问_03基本的语法（005）_二进制是如何做位运算的

Posted 2020-09-30 gccbuaa

点击进入_很多其它_Java千百问

二进制是如何做位运算的

程序中的全部数在计算机内存中都是以二进制的形式储存的。位运算说白了，就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作。

其它运算符看这里：java种的运算符都有哪些

大部分运算流程都是先将整数转换为二进制。然后进行对应二进制操作。常见的操作有例如以下几种：

以下我们具体说明，运算符的优先级看这里：java运算符的优先级是如何的

1、按位与 and
两个二进制数进行按位与操作：同样位的两个数字都为1。则为1；若有一个不为1，则为0。

比如：00101 & 11100 = 00100
通经常使用于二进制取位操作，比如一个数 & 1的结果就是取二进制的最末位。
这能够用来推断一个整数的奇偶。二进制的最末位为0表示该数为偶数。最末位为1表示该数为奇数。

2、按位或 or
两个二进制数进行按位或操作：同样位仅仅要一个为1即为1。

比如：00101 | 11100 = 11101
通经常使用于二进制特定位上的无条件赋值，比如一个数 | 1的结果就是把二进制最末位强行变成1。

假设须要把二进制最末位变成0，对这个数 | 1之后再减一就能够了。事实上际意义就是把这个数强行变成最接近的偶数。

3、按位异或 xor
两个二进制数进行按位异或操作：同样位不同则为1，同样则为0。
比如：00101 ^ 11100 = 11001
异或运算能够用于简单的加密。是由于xor运算的逆运算是它本身。也就是说两次异或同一个数最后结果不变。即（a xor b) xor b = a。

比方我想对某人说1314520，但怕别人知道，于是两方约定拿生日 19871112作为密钥。1314520 xor 19871112 = 20659024。我就把20659024告诉MM。MM再次计算20659024 xor 19871112的值，得到1314520。

4、按位取反 not
对一个二进制数进行按位取反操作：每一位的0变为1。1变为0。
比如：~ 0011 1100 = 1100 0011
使用not运算时要格外小心。你须要注意整数类型有没有符号。

假设not的对象是无符号整数（不能表示负数），那么得到的值就是它与该类型上界的差，由于无符号类型的数是用00到$FFFF依次表示的。

5、左移
对一个二进制数进行左移操作：a << b就表示把a转为二进制后左移b位（在后面添b个0）。左移是不区分有无符号的。
比如: 1100100 << 2 = 110010000，即100 << 2 = 400。
能够看出。a << b的值实际上就是a乘以2的b次方，由于在二进制数后添一个0就相当于该数乘以2。

通常觉得a << 1比a * 2更快，由于前者是更底层一些的操作。因此程序中乘以2或者2的倍数的操作请尽量用左移一位来取代。

定义一些常量可能会用到shl运算。

你能够方便地用1 << 16 - 1来表示65535。

6. 带符号右移
对一个二进制数进行无符号右移操作：a >> b就表示把a转为二进制后右移b位，符号位保持不变。
比如: 1100100 >> 2 = 11001，即100 >> 2 = 25。

和<<类似，相当于a除以2的b次方（取整）。

我们也经经常使用<< 1来取代除以 2，比方二分查找、堆的插入操作等等。
想办法用<<取代除法运算能够使程序效率大大提高。最大公约数的二进制算法用除以2操作来取代慢得出奇的mod运算，效率能够提高60%。

7.无符号右移
对一个二进制数进行带符号右移操作：a >> b就表示把a转为二进制后右移b位。符号位也要參与移动。移动后高位补0。

仅仅是对32位和64位的值有意义。

点击进入ooppookid的博客