位运算符计算(转载)

绝地灬酷狼 2023-08-17 15:17 19阅读 0赞

今天看代码遇到位运算符，因为不常用已经忘记了，所以复习一下。Java位运算符包括：位与'&'，位或'|'，位非'~'，位异或'^'，右移'>>'，左移'<<'，右移'>>>' 。

位运算是以二进制位为单位进行的运算，其操作数和运算结果都是整型值。运算需要用到一些二进制知识，稍微回顾一下。这里有一篇介绍二进制、原码、反码和补码的文章：https://blog.csdn.net/vickyway/article/details/48788769。比较详细，这里不再赘述了。

下面代码中有具体计算过程(稍需注意的是，Java中int类型是32bit)

//java中包含运算符 = 位与'&'，位或'|'，位非'~'，位异或'^'，右移'>>'，左移'<<'，右移'>>>'  
//参与位运算的数字都是二进制补码的方式进行按位与、或、异或，正数的反码、补码都是其本身  
  
//1. '&' 位与运算符(两个操作数都为1，结果才为1，否则结果为0)  
System.out.print("1&-3 = ");  
System.out.println(1&-3);  
/\*计算过程(使用补码)  
1: 00000000 00000000 00000000 00000001  
\-3: 11111111 11111111 11111111 11111101  
结果: 00000000 00000000 00000000 00000001 (结果也是补码，因为是正数，原码相同) 1  
\*/  
  
//2. '|' 位或运算符(两个位只要有一个为1，那么结果就是1，否则就为0)  
System.out.print("1|-3 = ");  
System.out.println(1|-3);  
/\*计算过程(使用补码)  
1: 00000000 00000000 00000000 00000001  
\-3: 11111111 11111111 11111111 11111101  
结果: 11111111 11111111 11111111 11111101 (结果也是补码，转成原码 10000000 00000000 00000000 00000011) -3  
\*/  
  
//3. '~' 位非运算符(如果位为0，结果是1，如果位为1，结果是0)  
System.out.print("~-3 = ");  
System.out.println(~-3);  
/\*计算过程(使用补码)  
\-3: 11111111 11111111 11111111 11111101  
结果: 00000000 00000000 00000000 00000010 (正数，原码相同) 2  
\*/  
  
//4. '^' 位异或运算符(两个操作数，相同则结果为0，不同则结果为1)  
System.out.print("1^-3 = ");  
System.out.println(1^-3);  
/\*计算过程(使用补码)  
1: 00000000 00000000 00000000 00000001  
\-3: 11111111 11111111 11111111 11111101  
结果: 11111111 11111111 11111111 11111100 (转成原码：10000000 00000000 00000000 0000 0100) -4  
\*/  
  
//5. '<<' 左移运算符(左移运算符，将运算符左边的对象向左移动运算符右边指定的位数（在低位补0）)  
System.out.print("-3<<2 = ");  
System.out.println(-3<<2);  
/\*计算过程(使用补码)  
\-3: 11111111 11111111 11111111 11111101  
结果: 11111111 11111111 11111111 11110100 (转成原码：10000000 00000000 00000000 00001100) -12  
\*/  
  
//6. '>>' 右移运算符("有符号"右移运算 符，将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。如果值为正，则在高位补0，如果值为负，则在高位补1.)  
System.out.print("-3>>2 = ");  
System.out.println(-3>>2);  
/\*计算过程(使用补码)  
\-3: 11111111 11111111 11111111 11111101  
结果: 11111111 11111111 11111111 11111111 (转成原码：10000000 00000000 00000000 00000001) -1  
\*/  
  
//7. '>>>' 右移运算符("无符号"右移运算 符，将运算符左边的对象向右移动运算符右边指定的位数。无论值的正负，都在高位补0.)  
System.out.print("-3>>>2 = ");  
System.out.println(-3>>>2);  
/\*计算过程(使用补码)  
\-3: 11111111 11111111 11111111 11111101  
结果: 00111111 11111111 11111111 11111111 2^30次方 - 1 = 1073741823

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