逻辑运算符和位运算符介绍附带速记卡

逻辑运算符“&”、“|”、“~”、^ ;位运算符“<<”、“>>”和“>>>”介绍附带速记卡

在想充分了解本章之前，你应当掌握以下知识点

什么是 bit 比特 | 二进制用1和0表示数据，1个1或者1个0就是一个bit,它是计算机最小存储单位
十进制转二进制表示方式 | 可参考本人博文进制转换
java中基本数据类型中，每种（如int byte long）类型占多少字节，多少比特位？
正负数二进制如何表示，什么是符号位，相关知识点
可参考本人博文二进制中原码，反码和补码是什么

java运算符体系

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特别说明：

逻辑运算符“&”、“|”、“~”、^，它们本质上也是对位Bit的操作，所以在很多博文中也称它们为位运算符；
位运算符“<<”、“>>”和“>>>”，本质上是对位Bit的移动操作，所以大家也称为位移运算符
当然，不管怎么称呼，我们想弄清的都是它的功能。

逻辑运算符速记卡
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虽然上图中，已经很明确说明，位运算符是带符号位参与的，但负数和正数通过位运算符计算时，你得明白一点：负数和正数进行位运算时，是通过补码来计算的，并非原码

下面，是我撸过的代码

public static void main(String[] args) {
		
		
		int  i =-5;
		int j =4 ;
		
		System.out.println("i="+Integer.toBinaryString(i));
		System.out.println("j="+Integer.toBinaryString(j));
		
		int a =i&j;
		int b =i|j;
		int c=i^j;
		System.out.println("a="+Integer.toBinaryString(a));
		System.out.println("b="+Integer.toBinaryString(b));
		System.out.println("c="+Integer.toBinaryString(c));
		
		System.out.println("a="+a+"#b="+b+"#c="+c);
		
	}

输出结果为：

i=11111111111111111111111111111011
j=100
a=0
b=11111111111111111111111111111111
c=11111111111111111111111111111111
a=0#b=-1#c=-1

说明：第一行打印出来的 i=11111111111111111111111111111011 就是-5的返码

关于补码知识不了解的朋友，估计会看不懂，点击博文上面关于“ 二进制中原码，反码和补码是什么”的链接，让你get更多。

移位运算符速记卡

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另外，位移动算符的截取，你应当知道

“>>” 从左边插入，截取从左边开始
“<<” 从右边插入，截取从右边开始
举例 byte 5 >>2 (byte类型占2个字节，8bit位)
用二进制表示为 0000 0101 从左添加2个0.变成了00 0000 0101
从左截取8位，得到0000 0000 转为十进制，为0

乘除法和位移运算符的关系

对于整形类型的乘除法，其实是可以用位移来代替原来的表达式，而且通过位移运算的效率是明显可以提高。

一般我们可以用2的n次方为基础，对原数据进行改写

如：
a=a * 9
分析a9可以拆分成a(8+1)即a8+a1, 因此可以改为： a=(a<<3)+a
a=a * 7
分析a7可以拆分成a(8-1)即a8-a1, 因此可以改为： a=(a<<3)-a

总结：a=a * n; n分解成(2^m + s),则a=a * n可以改为a=(a<<m)+a * s;a * s再同理分解替换。
例：a=a * 10 => a=a * (8+2) => a=a * 8 + a * 2 => a=(a<<3)+(a<<1)

这样做有俩个好处：

改写后代码效率提高了
计算底层其实通过加减一套的运算方案，实现了乘除的代替。

同时，也要注意，这种改写其实只适用整型数值，另外，对于>>操作时，要格外要区分正负。

End!

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