位运算及在java中的应用整理
计算机编码：
- 原码
符号位为0表示正数，为1表示负数；
其余各位等同于真值的绝对值。
如：0000 0000 0000 0010 =2，1000 0000 0000 0010 =-2
- 反码
符号位的用法及正数的表示与“原码”一样；
负数的表示是在“原码”表示的基础上通过将符号位以外的各位取反来获得的。
如：0000 0000 0000 0010 = 2，1111 1111 1111 1101 = -2
- 补码
符号位的用法及正数的表示与“原码”一样；
负数的表示是在“反码”的基础上通过加1来获得的。
如：0000 0010 = 2，1111 1110 = -2
计算机中负数的表示均用补码，负数参与的运算得到的也是补码
位运算符：
& 与。 全1为1， 有0为0。 任何数与0与都等于0。
| 或。 有1为1， 全0为0。 任何数与0或都等于原值。
~ 非。 逐位取反
^ 异或。 相同为0，相异为1。 任何数与0异或都等于原值。
Java基本类型的字节长度
java基本类型的的字节长度与具体的软硬件环境无关。Java中的char类型用Unicode码储存。
各个类型长度为：
byte ： 1
short : 2
char : 2
int : 4
long : 8
float : 4
double: 8
boolean : 1
java各个类型的二进制编码实例（System.out.println(Integer.toBinaryString(i));）
int i = 1;
二进制表示为：（原码）
00000000 00000000 00000000 00000001
int i = -1;
二进制表示为：(补码)
11111111 11111111 11111111 11111111
long l = 1;
二进制表示为：
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000001
特别注意：
负数都是用补码表示并参与运算的。得到的也是补码，需要减1取反获得原码。
位运算事例
-1＾1,
-1
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001--原码
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110--反码
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111--补码
1
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001--原码
则-1^1等于
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111^
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001=
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110--补码
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101--反码
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010--原码
即-1^1=-2
移位运算：
- 逻辑左移 <<
右边补0,符号位就是被移动到的位.
正数:
x<<1一般相当于2x,但是可能溢出.
若x在这个范围中: 2的30次方~(2的31次方-1) 二进制表示 0100...0000到0111...1111,<<后最高为变为1了,变成负数了.
负数:
x<<1一般也相当于2x,也有可能溢出.
若x在这个范围中: -2的31次方~-(2的30次方+1)二进制表示1000...0000到1011...1111,<<后最高为变成0了,变成正数了.
- 算术右移 >>
为正数时左边补0,为负数时左边补1.
x>>1,相当于x/2,余数被舍弃,因为这个是缩小,所以不会溢出.
不过有一点要注意: -1右移多少位都是-1.（因为负数都是用补码表示，-1永远是 11111...）
另外舍弃的余数是正的:
3>>1=1 舍弃的余数是1.
-3>>1=-2 舍弃的余数也是1,而不是-1.
对于正数 x>>1和x/2相等
对于负数 x>>1和x/2不一定相等.
- 逻辑右移 >>>
这个把符号位一起移动,左边补0
对于正数,>>>和>>是一样的
对于负数,右移之后就变成正数
对char，byte或者short进行移位处理，那么在移位进行之前，它们会自动转换成一个int。
但在进行逻辑右移位时，也可能遇到一个问题。若对byte或short值进行右移位运算，
得到的可能不是正确的结果（Java 1.0和Java 1.1特别突出）。它们会自动转换成int类型，并进行右移位。
但“零扩展”不会发生，所以在那些情况下会得到-1的结果。
int i = -1; i >>>= 10; System.out.println(i); System.out.println(Integer.toBinaryString(i)); long l = -1; l >>>= 10; System.out.println(l); System.out.println(Long.toBinaryString(l)); short s = -1; s >>>= 10; System.out.println(s); System.out.println(Integer.toBinaryString(s)); byte b = -1; b >>>= 10; System.out.println(b); System.out.println(Integer.toBinaryString(b));
输出结果
4194303 0000 0000 0011 1111 1111 1111 1111 1111 18014398509481983 0000 0000 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 -1 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 -1 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
一道诡异的移位题
int i=-1;
int j=i>>>32;
System.out.println(j);
输出结果为 -1
JAVA进行移位运算中因为int是占32位,进行移位的数是32的模,所以当i>>>32的时候就等于i>>>0,相当于没有进行移位.
