java中的位运算符有:左移(<<)、右移(>>)、无符号右移(>>>)、位与(&)、位或(|)、位非(~)、位异或(^),除位非(~)是一元操作符外,都是二元操作符。
(位运算的实质都是先将十进制数转化为二进制在进行位运算)。
java中使用补码来表示二进制数,在补码表示中,最高位是符号位:0-正数,1-负数,补码规则为:正数最高位是0,其余的各位表示其数值本身;负数是该数值的绝对值的补码安慰取反+1所得。
eg:1 对应二进制为:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
按位取反为:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
+1后为:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
所以-1 的二进制为:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
同理,5的二进制为:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
按位取反为:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
+1后为:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
所以-5的二进制为:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
在java中,int类型占32位,有正负之分,正数转化为二进制后,最高位是0.负数转化为二进制后最高位是1,所以,当右移时,高位的补位遵守“正数补0,负数补1”,而无符号右移的话,不论正负,均用0补齐。之所以没有无符号左移,是因为低位都用0补齐。
- 左移(<<),eg: 5<<2
首先将5转化为二进制:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
然后左移两位,低位用0补齐:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100
转化为十进制数:20 。 所以, 5<<2 = 20。
- 右移(>>), eg: 5>>2(原理同左移一样,之一高位的符号位补齐方法)
首先将5转化为二进制:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
然后右移两位,高位用0补齐:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
转化为十进制数:1 。 所以5>>2 = 1。
- 无符号右移(>>>),eg: 5>>3,-5>>3,-5>>>3
5的二进制:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
右移三位:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 (值位0)
-5的二进制:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
右移三位:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 (负数,高位用1补齐,值为-1)
无符号右移三位:
0001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 (高位用0补齐,值为536870911)
- 位与(&)、位或(|)、位异或(^)、位非(~):
都是先转化为二进制,然后二进制按位进行与、或、异或、非运算。
a. 位与:按位进行与运算(同1为1,否则为0),eg:5&3
5的二进制:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
3的二进制:
00000000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
按位与运算:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 (值为1)
所以,5&3 = 1
b. 位或:按位进行或运算(同0为0,否则为1),eg: 5|3
5的二进制:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
3的二进制:
00000000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
按位或运算:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 (值为7)
所以,5|3 = 7
c. 位异或:按位异或(同位相同为0,相反为1),eg:5^3
5的二进制:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
3的二进制:
00000000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
按位异或运算:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 (值为6)
所以,5^3 = 6
d. 位非:按位进行非运算,即按位取反,一元操作符。
5的二进制:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
位非:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010 (值为-6)
所以,~5 = -6。
3的二进制:
00000000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
位非:
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 (值为-4)
所以,~3 = -4。
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原文链接:https://blog.csdn.net/set_one_name/article/details/76902050
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