位运算在我们平时开发中很少会用到，以至于它被大多数人所忽略，因此在面试题中能频繁的看到位运算的身影。
由于位运算本质是二进制运算，大多数开发者可能会对此比较陌生，本文旨在揭开位运算的神秘面纱，一同探究其本质，帮助大家掌握位运算的方法。
位运算包括以下几类：
| 运算符 | 运算 | 规则 | 范例 |
| << | 左移 | 空位补0，被移除的高位丢弃，空缺位补0。 | 3 << 2 = 12 --> 3*2*2 = 12 |
| >> | 右移 |
被移位的二进制最高位是0，右移后，空缺位补0； 最高位是1，空缺位补1。 |
3 >> 1 = 1 --> 3/2 = 1 |
| >>> | 无符号右移 | 被移位二进制最高位无论是0或者是1，空缺位都用0补。 | 3 >>> 1 = 1 --> 3/2 = 1 |
| & | 与运算 | 二进制位进行&运算，只有1&1时结果是1，否则是0。 | 6 & 3=2 |
| | |
或运算 |
二进制位进行|运算，只有0|0时结果是0，否则是1。 | 6 | 3 = 7 |
| ^ | 异或运算 |
相同二进制位进行^运算，结果是0； 1^1 = 0，0^0 = 0 不相同二进制位^运算结果是1。1^0 = 1，0^1 = 1 |
6^3 = 5 |
| ~ | 取反运算 |
正数取反，各二进制码按补码各位取反 负数取反，各二进制码按补码各位取反 |
~6 = -7 |
注意：运算符的运算过程都是基于二进制的补码运算，需预先了解二进制（原码、补码、反码）相关知识：
①原码：
原码是指将最高位作为符号位(0表示正，1表示负)，其它数字位代表数值本身的绝对值的数字表示方式。
/** 例如：数字6 在计算机中原码表示为：00000110 其中，第一个数字0是符号位，0表示正数，0000110是数字6的二进制数据表示。 数字 -6 在计算机中原码表示为：10000110 */
以上是在8位计算机中的原码表示，如果在32位或16位计算机中，表示方法也是一样的，只是多了几个数字0而已。
/** 例如，在32位 计算机中数字6 的原码表示为：00000000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 在16位 计算机中数字6 的原码表示为：00000000 0000 0110 */
②反码：
反码表示规则为：如果是正数，则表示方法和原码一样；如果是负数，符号位不变，其余各位取反，则得到这个数字的反码表示形式。
/** 例如，数字6 在8位 计算机中的反码就是它的原码：00000110 数字－6 在 8位计算机中的反码为：11111001 */
③补码
补码是计算机表示数据的一般方式，其规则为：如果是整数，则表示方法和原码一样；如果是负数，则将数字的反码加上1(相当于将原码数值位取反然后在最低位加1)。
/** 例如：数字6 在8位 计算机中的补码就是它的原码：00000110 数字-6在8位计算机中的补码是：11111010, 原码：10000110， 反码：11111010 */
注意：0的反码、补码都为零。
下面是具体位运算方法：
1.左移：<<
运算规则：在一定范围内，数据每向左移动一位，相当于原数据*2。（正数、负数都适用）
【注意】当左移的位数n超过该数据类型的总位数时，相当于左移（n-总位数）位，例：3 << 34 = 12，由于3的二进制总位数32（系统是32位），左移34相当于 3 << (34 - 32) --> 3 << 2 = 12。
3 << 4 --> 3*2的4次幂 => 3*16 => 48
二进制运算：
-3 << 4 --> -3*2的4次幂 => -3*16 => -48
二进制运算：
2.右移：>>
运算规则：在一定范围内，数据每向右移动一位，相当于原数据/2。（正数、负数都适用）
【注意】如果不能整除，向下取整。例：3.2 >> 1 = 1
69 >> 4 --> 69/2的4次 = 69/16 =4
二进制运算：
69 >> 4 --> -69/2的4次 = -69/16 = -5
二进制运算：
3.无符号右移：>>>
运算规则：往右移动后，左边空出来的位直接补0。（正数、负数都适用）
69 >>> 4 --> 69/2的4次 = 69/16 =4
二进制运算：
-69 >>> 4 结果：268435451
二进制运算：
4.按位与：&
运算规则：对应位都是1才为1，否则为0。
1 & 1 = 1； 1 & 0 = 0; 0 & 1 = 0; 0 & 0 = 0; 9 & 7 = 1； -9 & 7 = 7；
二进制运算：
5.按位或：|
运算规则：对应位只要有1即为1，否则为0。
1 | 1 = 1; 1 | 0 = 1; 0 | 1 = 1; 0 | 0 = 0; 9 | 7 = 15; -9 | 7 = -9;
二进制运算：
6.按位异或：^
运算规则：对应位一个为1一个为0，才为1，否则为0。
1 ^ 1 = 0; 1 ^ 0 = 1; 0 ^ 1 = 1; 0 ^ 0 = 0; 9 ^ 7 = 14; -9 ^ 7 = -16;
二进制运算：
7.按位取反：~
运算规则：对应位为1，则结果为0；对应位为0，则结果为1。
~0 = 1; ~1 = 0; ~9 = -10; ~-9 = 8;
二进制计算：
总结：位运算的核心是二进制运算，掌握以上7种运算方法，位运算将变得不再困难！
脚踏实地行，海阔天空飞~
