Java 位运算符 &、|、^、~、<<、>>、>>>

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1) 与运算符(&)  

   如果  4&7   那么这个应该怎么运算呢？

     首先我们需要把两个十进制的数转换成二进制 

     4 ： 0000 0100

     7 ： 0000 0111

 

在这里要提到一点，1表示true，0表示false

而与运算的时候相同位之间其实就是两个Boolean的运算

                     全true(1),即为true(1)

                     全false(0),即为false(0)

                     一false(0)一true(1),还是false(0)

 

 

2)或运算符(|)

   以   5|9   为例

 

   5 ： 0000 0101 

   9 ： 0000 1001

在做与运算的时候

                 遇true(1)就是true(1),

                 无true(1)就是false(0)

 

3) 异或运算符(^)

           以 7^15 为例

           7：   0000 0111

           15： 0000 1111

在异或的时候

               只要相同都是false(0)

               只有不同才是true(1)

 

4) 取反运算符(~)

        例：   ~15

        同样的先变成二进制：15：0000 1111

      这个其实挺简单的，就是把1变0，0变1

注意：二进制中，最高位是符号位   1表示负数，0表示正数

 

5) 左移运算(<<)

      左移就是把所有位向左移动几位

    如：   12 << 2    意思就是12向左移动两位

          12的二进制是： 0000 1100

 

通过这个图我们可以看出来，所有的位全都向左移动两位，然后把右边空的两个位用0补上，最左边多出的两个位去掉，最后得到的结果就是00110000  结果就是48

我们用同样的办法算 12<<3  结果是 96

                            8<<4  结果是  128

  由此我们得出一个快速的算法    M << n   其实可以这么算   M << n  = M * 2ⁿ

 

6) 右移运算符(>>)

 

这个跟左移运算大体是一样的

     例： 12 >> 2

 

我们可以看出来右移和左移其实是一样的，但是还是有点不同的，不同点在于对于正数和负数补位的时候补的不一样，负数补1，正数补0

如我们再做一个 –8 的    -8>>2

 

 

这里总结一下，关于负数或者正数来说，移位的时候是一样的，但是在补位的时候，如果最高位是0就补0，如果最高位是1就补1

由此我们得出一个快速的算法    M >> n   其实可以这么算   M >> n  = M / 2^n

7)无符号右移(>>>)

     无符号右移(>>>)只对32位和64位有意义

在移动位的时候与右移运算符的移动方式一样的，区别只在于补位的时候不管是0还是1，都补0

8)源代码

/**
 * <p>
 * Test Java位运算
 * </p>
 *
 * @author zpf
 * @since 2020-06-08
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        /**
         *  与运算符(&)
         */
        System.out.println(17&5); // 1
        // 0001 0001
        // 0000 0101

        // 0000 0001 == 1

        // 规则 全true(1),即为true(1),全false(0),即为false(0),一false(0)一true(1),还是false(0)

        /**
         *  或运算符(|)
         */
        System.out.println(17|5); // 21
        // 0001 0001 17
        // 0000 0101 5

        // 0001 0101 == 21

        // 规则 遇true(1)就是true(1),无true(1)就是false(0)

        /**
         *  异或运算符(^)
         */
        System.out.println(17^5); // 20
        // 0001 0001 17
        // 0000 0101 5

        // 0001 0100 20

        // 规则 只要相同都是false(0),只有不同才是true(1)

        /**
         *  取反运算符(~)
         */
        System.out.println(~17); // -18
        // 原二进制
        // 0001 0001

        // 取反二进制
        // 1110 1110

        // 首位1代表负数，后面位末位取反+1
        //  001 0010

        /**
         *  左移运算符(<<)
         */
        System.out.println(17<<2); // 68
        // 原二进制
        // 0001 0001

        // 转化后
        // 0100 0100  68

        /**
         *  右移运算符(>>)
         */
        System.out.println(17>>2);  // 4
        // 原二进制
        // 0001 0001

        // 转化后
        // 0000 0100 4

        /**
         *  无符号运算符(>>>)
         */
        System.out.println(17>>>2); // 4
    }
}