2021-05-04

Posted 2021-05-17 石头StoneWang

位运算

1、“与” 运算（&）

**运算规则：**两个参与运算的数据，按照它们的二进制位进行运算，只有两个位都是1的时候结果才是1，否则是0。例如1&1=1，1&0=0，0&1=0，0&0=0

**举例：**3&5=? 首先将3换算成成2二进制数，3是 0000_0011，5是 0000_0101，则

 0000_0011
&0000_0101
=0000_0001
 即结果是十进制的1

补充：1、负数按补码的形式参与 “与” 运算。

用途：

1）将某些位的值变成0

比如 0010_1010，如果跟 0000_1100按位 "与"，就是把高4位以及低2位变成0，结果如  0000_1000

2）检测某个位的值是不是1

比如有个值是 0000_0101，它的每个位代表着一个开关，0是关1是开，我怎么知道某个位上的值是什么?

比如和 0000_0001按位 "与" 就可以得到右边第一位是不是1，检测右边第二位是否1可以跟 0000_0010 按位 "与"，如此类推...

3）取一个数的某几位的值（其实跟第二种用法差不多）

比如，有个值是 0010_0101，要取高4位，就跟 1111_0000 运算得到 0010_0000；要取低4位，就跟 0000_1111 运算得到 0000_0101；要取指定位上的值，只要跟那个位上是1的数进行按位 "与" 就行了。

其实原理就是可以用1去试探，只有原来的值是1才会得到1，原来是0，也得到0，所以得到什么值表示了原来是什么值

2、“或” 运算（|）

**运算规则：**将两个要运算的数据，按照它们的二进制位，进行 “或” 运算，即只要有一个是1，结果就是1。如：1|0=1，0|1=1，1|1=1，0|0=0

**举例：**3|5=? 换算一下，3是 0000_0011，5是 0000_0101，则

 0000_0011
|0000_0101
=0000_0111
即结果是十进制的7

补充：1、负数的按位 “或” 要转换为补码的形式再进行计算。

用途：

1）把某个位上的值改成1

例如 0000_0101，要把右边第二位改成1，只要和 0000_0010 按位 "与" 即可。

3、“异或” 运算（^）

**运算规则：**异或，就是特殊的 “或”，在或的基础上改一下。0|0=0，0|1=1，1|0=1，1|1=0，加粗的就是跟 “或” 不一样的。

**举例：**3^5，3转成二进制，则

 0000_0011
^0000_0101
=0000_0110
即十进制的6

用途：

1）让一个数的位0变1，1变0（有人疑惑，这不是取反运算符也可以吗?，不同，这个可以按自己需要指定哪几位）

比如有个值 0100_0101，我想翻转，则跟 1111_1111 进行按位 "异或"，得到 1011_1010

2）与0相异或，保留原值 ，1010_1110 ^ 0000 0000 = 1010_1110。

4、取反运算（~）

**运算规则：**取反，很简单，就是_0=1，1=0。它是单目运算符

举例：~3

 ~0000_0011=1111_1100，即十进制的252

用途：

就是取反的用途。

5、左移运算（<<）

将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位（左边的二进制位丢弃，右边补0）。

例：a = a << 2 将a的二进制位左移2位，右补0，

左移1位后a = a * 2;

若左移时舍弃的高位不包含1，则每左移一位，相当于该数乘以2。

6、右移运算（>>）

将一个数的各二进制位全部右移若干位，正数左补0，负数左补1，右边丢弃。

操作数每右移一位，相当于该数除以2。

例如：a = a >> 2 将a的二进制位右移2位，

左补0 or 补1 得看被移数是正还是负。

7、无符号左移（<<<）

>>>运算符把 expression1 的各个位向右移 expression2 指定的位数。右移后左边空出的位用零来填充。移出右边的位被丢弃。

例如：var temp = -14 >>> 2

变量 temp 的值为 -14 （即二进制的 11111111_11111111_11111111_11110010），向右移两位后等于 1073741820 （即二进制的 00111111_11111111_11111111_11111100）。