23 Go原码、反码、补码及位运算详解
什么是原码、反码、补码
原码、反码、补码是计算机的二进制表示码
1 二进制的最高位是符号位，0表示正数，1表示负数
例如：1 的二进制表示为 0000 0001；-1 的二进制表示为 1000 0001
2 正数的原码、反码、补码都一样
3 负数的反码等于他的原码符号位不变，其他位取反
4 负数的补码等于他的反码+1
例如：
1 -> 原码：0000 0001；反码：0000 0001；补码：0000 0001；
-1 -> 原码：1000 0001；反码：1111 1110；补码：1111 1111；
5 数字0的反码、补码都是0
6 计算机在运算的时候，都是以补码的方式来运算的
既然知道运算的时候都是以补码方式运算，那么就好理解位运算了
golang中有两个移位运算：左移位 << 和 右移位 >>
直接上代码：
1 // golang中有两个移位运算：左移位 << 和 右移位 >> 2 // 左移位 << ：符号位不变，其他位整体左移，超出位数溢出截断，空缺的低位补0 3 // 右移位 >> ：符号位不变，其他位整体右移，超出位数溢出截断，并用符号位补空缺的高位 4 var num int8 = 3 5 var move int8 = 1 6 var result int8 = num << move 7 var operator string = "3 << 1" 8 str := `计算3 << 1 9 3的补码为 0000 0011 10 左移1位为 0000 0110 11 相当于3 * 2的1次方 12 转化为十进制为：6 13 ` 14 fmt.Println(str) 15 fmt.Printf("原数字为%d,二进制为%b,%s计算后为 %d ,其二进制数为 %b \n", num, num, operator, result, result) // 原数字为3,二进制为11,2 << 2计算后为 6 ,其二进制数为 110 16 17 num = -1 18 move = 2 19 result = num << move 20 operator = "-1 << 2" 21 str = `计算-1 << 2 22 -1的原码为 1000 0001 23 -1的反码为 1111 1110 24 -1的补码为 1111 1111 25 左移2位为 1111 1100 26 相当于-1 * 2的2次方 27 转化为十进制为：-4 28 上面位移运算后的二进制码为-4的补码，则 29 -4的补码为 1111 1100 30 -4的反码为补码减1 1111 1011 31 -4的原码为反码符号位不变其他位取反 1000 0100 32 ` 33 fmt.Println(str) 34 fmt.Printf("原数字为%d,二进制为%b,%s计算后为 %d ,其二进制数为 %b \n", num, num, operator, result, result) // 原数字为-1,二进制为-1,-1 << 2计算后为 -4 ,其二进制数为 -100 35 36 num = 3 37 move = 1 38 result = num >> move 39 operator = "3 >> 1" 40 str = `计算3 << 1 41 3的补码为 0000 0011 42 右移1位后高位用符号位补齐为 0000 0001 43 相当于3 / 2的1次方后取整 44 转化为十进制为：1 45 ` 46 fmt.Println(str) 47 fmt.Printf("原数字为%d,二进制为%b,%s计算后为 %d ,其二进制数为 %b \n", num, num, operator, result, result) // 原数字为3,二进制为11,3 >> 1计算后为 1 ,其二进制数为 1 48 49 num = -1 50 move = 2 51 result = num >> move 52 operator = "-1 >> 2" 53 str = `计算-1 >> 2 54 -1的原码为 1000 0001 55 -1的反码为 1111 1110 56 -1的补码为 1111 1111 57 右移2位后，高位缺位用符号位补齐为 1111 1111 58 相当于-1 / 2的2次方 59 转化为十进制为：-1 60 上面位移运算后的二进制码为-1的补码，则 61 -1的补码为 1111 1111 62 -1的反码为补码减1 1111 1110 63 -1的原码为反码符号位不变其他位取反 1000 0001 64 ` 65 fmt.Println(str) 66 fmt.Printf("原数字为%d,二进制为%b,%s计算后为 %d ,其二进制数为 %b \n", num, num, operator, result, result) // 原数字为-1,二进制为-1,-1 >> 2计算后为 -1 ,其二进制数为 -1
Golang与、或、异或位运算符
& 与运算，两个数二进制相同位上数字都为1才得1
| 或运算，两个数二进制相同位上数字有一个为1就得1
^ 异或运算，两个数二进制相同位上数字不等才得1
纸上得来终觉浅，直接上代码
1 var num1 int8 = 2 2 var num2 int8 = 3 3 var res int8 = num1 & num2 4 var ope string = "2 & 3" 5 str = `计算2 & 3 6 2的补码为 0000 0010 7 3的补码为 0000 0011 8 2与3运算得0000 0010 9 转化为十进制为：2 10 ` 11 fmt.Println(str) 12 fmt.Printf("原数字为%d和%d,%s计算后为 %d ,其二进制数为 %b \n", num1, num2, ope, res, res) // 原数字为2和3,2 & 3计算后为 2 ,其二进制数为 10 13 14 res = num1 | num2 15 ope = "2 | 3" 16 str = `计算2 | 3 17 2的补码为 0000 0010 18 3的补码为 0000 0011 19 2或3运算得0000 0011 20 转化为十进制为：3 21 ` 22 fmt.Println(str) 23 fmt.Printf("原数字为%d和%d,%s计算后为 %d ,其二进制数为 %b \n", num1, num2, ope, res, res) // 原数字为2和3,2 | 3计算后为 3 ,其二进制数为 11 24 25 res = num1 ^ num2 26 ope = "2 ^ 3" 27 str = `计算2 ^ 3 28 2的补码为 0000 0010 29 3的补码为 0000 0011 30 2异或3运算得0000 0001 31 转化为十进制为：1 32 ` 33 fmt.Println(str) 34 fmt.Printf("原数字为%d和%d,%s计算后为 %d ,其二进制数为 %b \n", num1, num2, ope, res, res) // 原数字为2和3,2 ^ 3计算后为 1 ,其二进制数为 1 35 36 num1 = -2 37 num2 = 2 38 res = num1 ^ num2 39 ope = "-2 ^ 2" 40 str = `计算-2 ^ 2 41 -2的原码为 1000 0010 42 -2的反码为 1111 1101 43 -2的补码为 1111 1110 44 2的补码为 0000 0010 45 -2异或2运算得1111 1100 46 1111 1100为补码 47 减1转化为反码为 1111 1011 48 反码除符号位取反得到原码 1000 0100 49 转化为十进制为：-4 50 ` 51 fmt.Println(str) 52 fmt.Printf("原数字为%d和%d,%s计算后为 %d ,其二进制数为 %b \n", num1, num2, ope, res, res) // 原数字为-2和2,-2 ^ 2计算后为 -4 ,其二进制数为 -100
