java的位运算符解析

在实际开发中一般不常用到java的位运算，但去看java的一些源码经常会看到这些位运算符，因为运算符的使用对运算效率会有一定的提升，特别是高重复运算，会节约相当的时间开支。

Java位运算符列表如下：

&	与	同为1则为1，其余为0
\|	或	一个为1则为1，否则为0
^	异或	相同为0，不同为1
~	非	为1则为0，为0则为1
<<	左位移	将运算符左边的运算对象向左移动运算符右侧指定的位数（在低位补0）
>>	右位移	将运算符左边的运算对象向右移动运算符右侧指定的位数。 “有符号”右移位运算符使用了“符号扩展”：若值为正，则在高位插入0；若值为负，则在高位插入1。
>>>	无符号右移	无论正负，都在高位插入0

在了解位运算之前，先要了解一下二进制的一些表示方法，这里使用的是java语言（注意：在java中是不允许二进制表示的，允许八进制和十六进制）。

Java整型数据类型有：byte、char、short、int、long。要把它们转换成二进制的原码形式，必须明白他们各占几个字节（一个字节占8位）。

数据类型	所占位数
byte	8
boolean	8
short	16
int	32
long	64
float	32
double	64
char	16

另外二进制中只有0和1，所以正负不是用+ -加减号来表示，而是用最高位数字来表示，0表示正，1表示负，来看两个例子：

System.out.println(Integer.toBinaryString(10));
//打印结果：1010
System.out.println(Integer.toBinaryString(-10));
//打印结果：11111111111111111111111111110110

对于正数的转换比较简单，比如上面的10，转换二进制后是00000000000000000000000000001010。
但对于负数的转换稍麻烦，转换过程如下：

00000000000000000000000000001010 //取绝对值（10）,转换二进制

11111111111111111111111111110101 //取反（反码）

11111111111111111111111111110110 //反码基础上+1（补码）

(一) 接下来再看具体的位运算：

& 按位与：

举例一：

System.out.println(5&6); //打印结果：4

运算过程：

00000000000000000000000000000101 //5转换二进制

00000000000000000000000000000110 //6转换二进制

00000000000000000000000000000110 //同为1为1，否则为0的原则

4 //转换十进制，结果为4

举例二：

System.out.println(-5&6); //打印结果：2

运算过程：

11111111111111111111111111111011 //-5转二进制

00000000000000000000000000000110 //6转二进制

00000000000000000000000000000010 //同为1为1，否则为0的原则

2 //转十进制，结果为2

| 按位或：

举例一：

System.out.println(-5|-6); //打印结果：-5

运算过程：

11111111111111111111111111111011 //-5转二进制

11111111111111111111111111111010 //-6转二进制

11111111111111111111111111111011 //一个为1则为1的原则

-5 //转十进制，结果为-5

~ 按位非：

举例一：

System.out.println(~-5); //打印结果：4

运算过程：

11111111111111111111111111111011 //-5转二进制

00000000000000000000000000000100 //1为0，0为1原则

4 //转换十进制，结果为4

^ 按位异或

举例一：

System.out.println(2^3); //打印结果：1

运算过程：

00000000000000000000000000000010 //2转二进制

00000000000000000000000000000011 //3转二进制

00000000000000000000000000000001 //相同为0，不同为1

1 //转换为十进制，结果为1

<< 左位移

举例一：

System.out.println(5<<3); //打印结果40

运算过程：

00000000000000000000000000000101 //5转二进制

00000000000000000000000000101000 //左移三位，低位补0

40 //转十进制，结果为40

>> 右位移

举例一：

System.out.println(5>>2);  //打印结果1

运算过程：

00000000000000000000000000000101 //5转二进制

00000000000000000000000000000001 //右移两位，高位补0（补符号位数值，正补0，负补1）

举例二：

System.out.println(-5>>2); //打印结果-2

运算过程：

11111111111111111111111111111011 //-5转二进制

11111111111111111111111111111110 //右移两位，高位补1（补符号位数值，正补0，负补1）

>>> 无符号右移

举例一：

System.out.println(-5>>>2); //打印结果是1073741822

运算过程：

11111111111111111111111111111011 //-5转二进制

00111111111111111111111111111110 //右移两位，高位补0（与符号位无关，统一补0）

写到这里，再回头看为什么会有位运算呢，仔细研究便会发现一些奥妙之处，比如：

System.out.println(2<<2); //打印结果8
System.out.println(2<<3); //打印结果16
System.out.println(2<<4); //打印结果32

有没有发现什么不一样的地方? 推算得出以下公式：Y << N 等于 Y * 2^N(2的N次方）

再比如，我们要求一个整数是奇数，还是偶数，我们可以用按位与，如 N & 1 ，如果得1则表示奇数，0为偶数，当然还有很多，有兴趣的可以深入研究

PS:鉴于可读性考虑，项目中除非必要，还是尽量不使用

java的位运算符 解析

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