bit
bit是计算机的最小的存储单元，一切数据最终都以bit的形式存放在计算机之中。
一个bit有且只有两种状态。要么是0，要么是1。像这样：
多个bit组合在一起就可以构成更复杂的数据。例如，8个bit组合在一起就构成了一个byte：
0 1 1 1 1 1 1 1byte
在Java中，byte是基本的数据类型，是一个有符号，也就是有正负之分的整数。最大值是127，最小值是-128。
127
127在计算机内部是如何存储的呢？当然是以二进制形式存储：
0 1 1 1 1 1 1 18个bit，右边是低位，左边是高位。黄色的bit是符号位，0表示正数，1表示负数。
-128
-128呢？
看着挺好解释的，2的7次方 = 128，符号位是1代表它是负数。是这样吗？
-1
-1的二进制表示如下：
1 1 1 1 1 1 1 1是不是什么神奇？怎么会是8个1？要解释这个问题，就需要知道原码、反码、补码。
原码、反码、补码
原码
原码是数值对应的二进制表示形式，例如：
0: 0 0 0 0 0 0 0 0
1: 0 0 0 0 0 0 0 1
2: 0 0 0 0 0 0 1 0对于正数，计算机存的就是原码。
-1的原码表示如下：
1 0 0 0 0 0 0 1可是，对于负数，计算机存的是其补码。
反码
反码是对原码中的bit位取反，0变1，1变0。符号位除外，因为符号位表正负，不表数值。
原码：1 0 0 0 0 0 0 1
反码：1 1 1 1 1 1 1 0补码
补码是在反码的基础上加1。还拿-1举例：
你是否理解补码了呢？考你一道题，-2在计算机里是如何表示的？
位运算
Java支持取反、与、或、异或等运算，接下来我一一举例。
取反
取反操作的运算符号是~，这个操作符可以将操作数的bit位逐一翻转。1 → 0，0 → 1。
例如：
a: 0 1 0 1 0 1 0 1
~a: 1 0 1 0 1 0 1 0与
与运算的操作符号是&，它将两个操作数的bit位一一比对。如果记录比对结果呢？——规则如下：
- 如果两个操作数的bit位同时为
1，则记1 - 否则，记为
0
例如：
a: 0 0 0 0 1 1 1 1
b: 1 1 1 1 0 0 0 1
a&b: 0 0 0 0 0 0 0 1 或
或运算的操作符是|，它将两个操作数的bit位一一比对。如果记录比对结果呢？——规则如下：
- 如果两个操作数的bit位有一个为
1，则记为1 - 否则，记为
0
a: 0 0 0 0 1 1 1 0
b: 1 1 1 1 1 1 1 0
a|b: 1 1 1 1 1 1 1 0 亦或
亦或的操作符是^，它也是一一比较两个操作数的bit位，规则如下：
- 如果两个bit位相同，则记为
0 - 否则，记为
1
a: 0 0 0 0 1 1 1 1
b: 1 1 1 1 1 1 1 0
a^b: 1 1 1 1 0 0 0 1位移
byte，short，int，long等整数都支持位移，也就是将bit位整体向左或者向右移动。
左移
左移的运算符为<<，它是这样操作输入数据的：
- 从左到右，每个bit都向左←移动
- 一个bit一个坑，左数第一个bit移出去，不要了
- 第2个bit占第1个bit的坑
- 第3个bit占第2个bit的坑，如此类推
- 最后会空出来一个bit位，用
0补充
例如：
a: 0 0 0 0 0 0 0 1
a<<1: 0 0 0 0 0 0 1 0<<相当于对原数字做乘2操作。
如果是负数呢？
-1: 1 1 1 1 1 1 1 1
-1 << 1: 1 1 1 1 1 1 1 0还记得前面的考题吧？计算机是如何存储-2的？
原码：1 0 0 0 0 0 1 0
反码：1 1 1 1 1 1 0 1
补码：1 1 1 1 1 1 1 0-1 << 1等于-2。
右移（带符号位）
带符号位右移的操作符号是>>，它是这样操作的：
- 从右边第一个bit开始，逐一向右侧移动
- 第1个bit向右移，没地儿了，舍弃它
- 第2个bit向右移动到第1个bit的坑
- 第3个bit向右移动到第2个bit的坑，以此类推
符号位依旧向右移动- 用
符号位补充空出来的左边第一个位置
例如：
a: 0 0 0 0 0 0 1 0
a>>1: 0 0 0 0 0 0 0 1>>1相当于把原数做除2的操作。再举一个负数的例子：
a: 1 0 0 0 1 0 0 0
a>>1: 1 1 0 0 0 1 0 01 0 0 0 1 0 0 0代表的是什么数呢？如果它是一个byte，只有8个bit，它就是-120。在Java中，可以加上0b前缀，告诉计算机这是二进制数（binary）。
System.out.println((byte) 0b10001000);
// -120那如何用眼睛看出来呢？补码是怎么来的呢？
原码 → 反码 → 补码
逆转回去就知道原码了，也就是：补码 → 反码 → 原码：
- 既然补码是反码
+1来的，那补码-1就是反码了。 - 既然反码是原码取反得来的，那对反码取反就能得到原码。（不忘了符号位不变）
例如：
补码：1 0 0 0 1 0 0 0
反码：1 0 0 0 0 1 1 1
原码：1 1 1 1 1 0 0 0右移（不带符号位）
>>>和>>的区别是，它是这样操作的：
- 从右边第一个bit开始，逐一向右侧移动
- 第1个bit向右移，没地儿了，舍弃它
- 第2个bit向右移动到第1个bit的坑
- 第3个bit向右移动到第2个bit的坑，以此类推
- 符号位依旧向右移动
- 用
0补充空出来的左边第一个位置
例如：
a: 0 0 0 0 0 0 1 0
a>>1: 0 0 0 0 0 0 0 1
a>>>1: 0 0 0 0 0 0 0 1再举个负数的例子：
a: 1 0 0 0 1 0 0 0
a>>1: 1 1 0 0 0 1 0 0
a>>>1: 0 1 0 0 0 1 0 0上面讲的都是移动1个bit，也可以移动多个bit的，例如：
a: 0 0 0 0 0 0 0 1
a<<1: 0 0 0 0 0 0 1 0
a<<2: 0 0 0 0 0 1 0 0
a<<3: 0 0 0 0 1 0 0 0
a<<4: 0 0 0 1 0 0 0 0
a<<5: 0 0 1 0 0 0 0 0
a<<6: 0 1 0 0 0 0 0 0
a<<7: 1 0 0 0 0 0 0 0
a<<8: 0 0 0 0 0 0 0 0
a<<9: 0 0 0 0 0 0 0 0
a<<100: 0 0 0 0 0 0 0 0