Java二进制位运算符
1.简述
看这篇文章之前首先了解一下原码,反码,补码的概念。https://www.cnblogs.com/bl123/p/13730998.html
需要注意的是,二进制都是从高位到低位。
2.位运算符分类
符号 | 描述 | 运算规则 |
& | 与 | 按位与,如果对应的二进制位同时为 1,那么计算结果才为 1;否则为 0。因此,任何数与 0 进行按位与运算,其结果都为 0。 |
| | 或 | 按位或,如果对应的二进制位只要有一个为 1,那么结果就为 1;如果对应的二进制位都为 0,结果才为 0。 |
^ | 异或 | 按位异或,如果对应的二进制位相同(同时为 0 或同时为 1)时,结果为 0;如果对应的二进制位不相同,结果则为 1。 |
~ | 取反 | 按位取反,只对一个操作数进行运算,将操作数二进制中的 1 改为 0,0 改为 1。 |
>> | 右移 | 有符号按位右移,只对一个操作数进行运算,将操作数二进制形式向右移动对应的位数,低位移出(舍弃),高位的空位补零。 |
<< | 左移 | 按位左移,只对一个操作数进行运算,将操作数二进制形式向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的空位补零。 |
>>> | 无符号右移 | 无符号按位右移,只对一个操作数进行运算,将操作数按二进制形式忽略符号位的右移,空位都以0补齐。 |
3.分类中各种位运算符简述
(1)&(与运算)
参加运算的两个数据,按二进制位进行“与”运算。
运算规则:0 & 0 = 0、0 & 1 = 0、1 & 0 = 0、1 & 1 = 1。即:两位同时为1,结果才为1,否则为0。
示例如下:
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
public class Test{ public static void main(String[] args) { System.out.println(binaryToDecimal(3)); System.out.println(binaryToDecimal(5)); System.out.println(binaryToDecimal(3 & 5)); System.out.println(3 & 5); } /**将10进制转为2进制字符串 */ private static String binaryToDecimal(int num) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(Integer.toBinaryString(num));//是有jdk自带方法转为二进制 int length = sb.length(); for (int i = 0; i < 16 - length; i++) {//补齐16位 sb.insert(0, 0); } length = sb.length(); for (int i = 0; i < length; i++) { if((i + 1) % 5 == 0) sb.insert(i, " "); } return sb.toString(); } }
运行结果
0000 0000 0000 0011
0000 0000 0000 0101
0000 0000 0000 0001
1
根据示例的输出结果我们可以得出,3 & 5即0000 0000 0000 0011 & 0000 0000 0000 0101 = 0000 0000 0000 0001因此,3 & 5的值等于1。
(2)|(或运算)
参与运算的两个数据,按照二进制位进行“或”运算。
运算规则:0 & 0 = 0、0 & 1 = 1、1 & 0 = 1、1 & 1 = 1。即:参与运算的两个数据只要有一个值为1 那么值为1。
示例如下:
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
public class Test{ public static void main(String[] args) { System.out.println(binaryToDecimal(3)); System.out.println(binaryToDecimal(5)); System.out.println(binaryToDecimal(3 | 5)); System.out.println(3 | 5); } /**将10进制转为2进制字符串 */ private static String binaryToDecimal(int num) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(Integer.toBinaryString(num));//是有jdk自带方法转为二进制 int length = sb.length(); for (int i = 0; i < 16 - length; i++) {//补齐16位 sb.insert(0, 0); } length = sb.length(); for (int i = 0; i < length; i++) { if((i + 1) % 5 == 0) sb.insert(i, " "); } return sb.toString(); } }
运行结果
0000 0000 0000 0011
0000 0000 0000 0101
0000 0000 0000 0111
7
根据示例的输出结果我们可以得出,3 | 5即0000 0000 0000 0011 | 0000 0000 0000 0101 = 0000 0000 0000 0111因此,3 | 5的值等于7。
(3)^(异或运算)
参与运算的两个数据,按照二进制位进行“异或”运算。
运算规则:0 & 0 = 0、0 & 1 = 1、1 & 0 = 1、1 & 1 = 0。即:参加运算的两个对象,如果两个相应位值不同,则该位结果为1,否则为0。
示例如下:
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
public class Test{ public static void main(String[] args) { System.out.println(binaryToDecimal(3)); System.out.println(binaryToDecimal(5)); System.out.println(binaryToDecimal(3 ^ 5)); System.out.println(3 ^ 5); } /**将10进制转为2进制字符串 */ private static String binaryToDecimal(int num) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(Integer.toBinaryString(num));//是有jdk自带方法转为二进制 int length = sb.length(); for (int i = 0; i < 16 - length; i++) {//补齐16位 sb.insert(0, 0); } length = sb.length(); for (int i = 0; i < length; i++) { if((i + 1) % 5 == 0) sb.insert(i, " "); } return sb.toString(); } }
运行结果
0000 0000 0000 0011
0000 0000 0000 0101
0000 0000 0000 0110
6
根据示例的输出结果我们可以得出,3 ^ 5即0000 0000 0000 0011 ^ 0000 0000 0000 0101 = 0000 0000 0000 0110因此,3 ^ 5的值等于6。
(4)~(取反运算)
参与取反的一个数据,按照二进制位进行“取反”运算。
取反规则:1 = 0、0 = 1。即:参加取反的一个对象,如果相应位值为0,则该位结果为1,否则为0。
示例如下:
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
public class Test{ public static void main(String[] args) { System.out.println(binaryToDecimal(3)); System.out.println(binaryToDecimal(~3)); } /**将10进制转为2进制字符串 */ private static String binaryToDecimal(int num) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(Integer.toBinaryString(num));//是有jdk自带方法转为二进制 int length = sb.length(); for (int i = 0; i < 32 - length; i++) {//补齐16位 sb.insert(0, 0); } length = sb.length(); for (int i = 0; i < length + 3; i++) { if((i + 1) % 5 == 0) sb.insert(i, " "); } return sb.toString(); } }
运行结果
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
根据示例的输出结果我们可以得出,~3即0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 = 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100。
(5)>>(右移运算)
参与右移的一个数据,按照二进制位进行“右移”运算。
示例如下:
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
public class Test{ public static void main(String[] args) { System.out.println(binaryToDecimal(-256)); System.out.println(binaryToDecimal(-256 >> 4)); } /**将10进制转为2进制字符串 */ private static String binaryToDecimal(int num) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(Integer.toBinaryString(num));//是有jdk自带方法转为二进制 int length = sb.length(); for (int i = 0; i < 16 - length; i++) {//补齐16位 sb.insert(0, 0); } length = sb.length(); for (int i = 0; i < length + 3; i++) { if((i + 1) % 5 == 0) sb.insert(i, " "); } return sb.toString(); } }
运行结果
1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000
根据示例的输出结果我们可以看到,二进制数向右边移动了4位,因为是有符号的右移,所以如果是负数的话,那就会补充1,正数则补充0。
(6)<<(左移运算)
参与左移的一个数据,按照二进制位进行“左移”运算。
示例如下:
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
public class Test{ public static void main(String[] args) { System.out.println(binaryToDecimal(-256)); System.out.println(binaryToDecimal(-256 << 4)); } /**将10进制转为2进制字符串 */ private static String binaryToDecimal(int num) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(Integer.toBinaryString(num));//是有jdk自带方法转为二进制 int length = sb.length(); for (int i = 0; i < 32 - length; i++) {//补齐16位 sb.insert(0, 0); } length = sb.length(); for (int i = 0; i < length + 3; i++) { if((i + 1) % 5 == 0) sb.insert(i, " "); } return sb.toString(); } }
运行结果
1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000
1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000 0000
根据示例的输出结果我们可以看到,二进制数向左边移动了4位,空位补充0。
(7)>>>(无符号右移运算)
参与无符号右移的一个数据,按照二进制位进行“无符号右移”运算。
示例如下:
![](https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif)
public class Test{ public static void main(String[] args) { System.out.println(binaryToDecimal(-256)); System.out.println(binaryToDecimal(-256 >>> 4)); } /**将10进制转为2进制字符串 */ private static String binaryToDecimal(int num) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append(Integer.toBinaryString(num));//是有jdk自带方法转为二进制 int length = sb.length(); for (int i = 0; i < 32 - length; i++) {//补齐16位 sb.insert(0, 0); } length = sb.length(); for (int i = 0; i < length + 3; i++) { if((i + 1) % 5 == 0) sb.insert(i, " "); } return sb.toString(); } }
运行结果
1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000
0000 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000
根据示例的输出结果我们可以看到,二进制数向右边移动了4位,因为是无符号右移所以空位直接补充0。