位运算

位运算

Java 位运算符 与（&）、或（|）、异（^）、取反（~）、左移（<<）、右移（>>）、

不带符号右移（>>>）。

二进制32位打印方法

//打印整数二进制信息
public static String print(int num) {
    //注意：无符号的最大值是2的32次方减1，java中是有符号的，一半代表正（范围：2的31次方-1）一半代表负（-2的31次方）
    //0不为正数不为负数，但是包含在正数二进制里，所以正数范围为2的31次方减1，正数最大值：2147483647，负数：-2147483648
    char[] binaryNum = new char[32];//存储32位二进制。
    for (int i = 31, j = 0; i >= 0; i--, j++) {
        //<<为左移，左移一位扩大两倍即：1<<1=2,1<<2=4,2<<1=4;
        binaryNum[j] = (num & (1 << i)) == 0 ? '0' : '1';
    }
    System.out.println(binaryNum);//打印二进制
    return String.valueOf(binaryNum);//转String方便转换类型为int;
}

与（&）运算

//与（&）运算
public static void main(String[] args) {
    
    //System.out.println(Integer.MAX_VALUE);//整形最大值：2147483647
    //二进制整形最大值
    //print(Integer.MAX_VALUE);// 2147483647 二进制：01111111111111111111111111111111
    //二进制整形最小值
    //System.out.println(Integer.MIN_VALUE);//整形最小值：-2147483648
    //print(Integer.MIN_VALUE);//-2147483648 二进制：10000000000000000000000000000000
    //二进制最左边32为符号
    //位运算：与（&） 运算逻辑：1&1得1，1&0得0，0&0得0  有0得0
    print(123123);//        00000000000000011110000011110011
    //                      &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
    print(32121); //        00000000000000000111110101111001
    print(123123 & 32121);//00000000000000000110000001110001
    
}

或（|）运算

//或（|）运算
public static void main(String[]args){
    
    //位运算：或（|） 运算逻辑：1|1得1，1|0得1，0|0得0  有1得1
    print(123123);//        00000000000000011110000011110011
    //                      ||||||||||||||||||||||||||||||||
    print(32121); //        00000000000000000111110101111001
    print(123123 | 32121);//00000000000000011111110111111011 
    
}

异（^）运算

public static void main(String[]args){
    
    //位运算：异（^） 运算逻辑：1^1得0，0^0得0，1^0得1  不同得1，相同得0
    print(3123123);        //00000000001011111010011110110011
    //                       ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
    print(23123);          //00000000000000000101101001010011
    print(3123123 ^ 23123);//00000000001011111111110111100000
    
}

取反（~）运算

public static void main(String[] args){
    
    //位运算：取反（^） 运算逻辑：按位取反
    //5242136取反前
    print(5242136); //00000000010011111111110100011000
    //5242136取反结果
    print(~5242136);//11111111101100000000001011100111
    print(23232);   //00000000000000000101101011000000
    //取反结果
    print(~23232);  //11111111111111111010010100111111
    
}

左移（<<）

public static void main(String[]args){
    
    //位运算：左移（<<）运算逻辑：左移补零，左移一位扩大一倍
    print(123123);   //00000000000000011110000011110011      //没左移得值
    print(123123<<1);//00000000000000111100000111100110      //左移一位得值
    print(123123<<2);//00000000000001111000001111001100      //左移二位得值
    print(123123<<3);//00000000000011110000011110011000      //左移三位得值
    
}

右移（>>）注意：带符号，注意右移的数是不是负数

public static void main(String[]args){
    
    ////位运算：带符号右移（>>）运算逻辑：负数补1，整数补0，右移一位缩小一倍
    //最左32位代表符号位，整数为0，负数为1.右移一位缩小一倍
    print(121312);     //00000000000000011101100111100000     
    print(121312>>1);  //00000000000000001110110011110000    
    print(-121312);    //11111111111111100010011000100000  //带符号右移
    print(-121312>>1); //11111111111111110001001100010000  //将符号位补过去，再补符号位。即1右移后，再补符号1
    
}

右移不带符号（>>>）

public static void main(String[] args){
    
    //位运算：不带符号右移（>>>）运算逻辑：右移补零，右移一位缩小一倍
    print(-1235123);        //11111111111011010010011101001101
    print(-1235123>>1);     //11111111111101101001001110100110   这个是普通右移（>>），带符号
    print(-1235123>>>1);    //01111111111101101001001110100110   不带符号
    
}

如何知道负数二进制代表的是几

public static void main(String[] args){

    //下边例子,口诀：忽略符号位负数取反+1代表正数值，算上符号位即为负数二进制代表的负数值。
    print(-1);//1-1111111111111111111111111111111   去掉符号位取反：1-0000000000000000000000000000000
    // 取反+1后：1-0000000000000000000000000000001  去掉符号位值为1，算上符号位则为-1；
    // 所以1-1111111111111111111111111111111 代表-1
    
    print(-2);//1-1111111111111111111111111111110   去掉符号位取反：1-0000000000000000000000000000001
    // 取反+1后：1-0000000000000000000000000000010  去掉符号位值为2，算上符号位则为-2；
    // 所以1-1111111111111111111111111111110 代表-2
    // 四则运算底层全是二进制运算，这样定义负数是为了无论正负相加运用一套逻辑，否则正数一套逻辑负数一套逻辑。
    
    int a=5;
    int b=-a;    //负数的第一种形式
    int c=~a+1;  //负数的第二种形式
    System.out.println(b);
    System.out.println(c);
    //系统最小值的相反数都是它自己
    int a1=Integer.MIN_VALUE;   
    int b1=-a1;
    int c1=~a1+1;
    System.out.println(a1);//-2147483648
    System.out.println(b1);//-2147483648
    System.out.println(c1);//-2147483648

}