java基础知识：位运算、运算符与（&）、非（~）、或（|）、异或（^）

以你之姓@ 2021-09-28 12:04 394阅读 0赞

# java运算符 与（&）、非（~）、或（|）、异或（^） #

HashMap源码，有这样一段代码：

/** * Computes key.hashCode() and spreads (XORs) higher bits of hash * to lower. Because the table uses power-of-two masking, sets of * hashes that vary only in bits above the current mask will * always collide. (Among known examples are sets of Float keys * holding consecutive whole numbers in small tables.) So we * apply a transform that spreads the impact of higher bits * downward. There is a tradeoff between speed, utility, and * quality of bit-spreading. Because many common sets of hashes * are already reasonably distributed (so don't benefit from * spreading), and because we use trees to handle large sets of * collisions in bins, we just XOR some shifted bits in the * cheapest possible way to reduce systematic lossage, as well as * to incorporate impact of the highest bits that would otherwise * never be used in index calculations because of table bounds. */
        static final int hash(Object key) { 
            int h;
            return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
        }

这段代码功能，实现将key值按位计算，将hash值打散到对应数组上。  
在jdk的源码中我们可以随处看到数字的按位计算，充分利用计算机的运算特性，提高一部分计算性能。

比如：通过位运算实现乘法

/** * The default initial capacity - MUST be a power of two. */
        static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
    
        /** * The maximum capacity, used if a higher value is implicitly specified * by either of the constructors with arguments. * MUST be a power of two <= 1<<30. */
        static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;

以下知识：

## 1.十进制转二进制 ##

原理：给定的数循环除以2，直到商为0或者1为止。将每一步除的结果的余数记录下来，然后反过来就得到相应的二进制了。

比如8转二进制，第一次除以2等于4（余数0），第二次除以2等于2（余数0），第三次除以2等于1（余数0），最后余数1，得到的余数依次是0 0 0 1 ，

反过来就是1000，计算机内部表示数的字节长度是固定的，比如8位，16位，32位。所以在高位补齐，java中字节码是8位的，所以高位补齐就是00001000.

写法位（8）10=（00001000）2；

代码实现：

package sourceCode.hashMap;
    
    public class mapHashCodeTest { 
        public static void main(String[] args) { 
            String str = toBinary(8);
            System.out.println(str);
        }
    
        static String toBinary(int num) { 
            String str = "";
            while (num != 0) { 
                str = num % 2 + str;
                num = num / 2;
            }
            return str;
        }
    
    }

运行结果：1000

## 2.二进制转十进制 ##

计算也很简单，比如8的二进制表示位00001000，去掉补齐的高位就是1000.此时从个位开始计算2的幂（个位是0，依次往后推）乘以对应位数上的数，然后得到的值想加  
于是有了，（2的0次幂）\*0+（2的1次幂）\*0+（2的2次幂）\*0+（2的3次幂）\*1 = 8  
代码实现，直接调用Integer.parseInt("",2);

System.out.println(Integer.parseInt("1000",2));

运行结果：8

## 3.位异或运算（^） ##

运算规则是：两个数转为二进制，然后从高位开始比较，如果相同则为0，不相同则为1。

比如：8^11.

8转为二进制是1000，11转为二进制是1011.从高位开始比较得到的是：0011.然后二进制转为十进制，就是

Integer.parseInt("0011",2)=3;

## 4.位与运算符（&） ##

运算规则：两个数都转为二进制，然后从高位开始比较，如果两个数都为1则为1，否则为0。

比如：129&128.

129转换成二进制就是10000001，128转换成二进制就是10000000。从高位开始比较得到，得到10000000，即128.

## 5.位或运算符（|） ##