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Java I/O : Bit Operation 位运算

泥沙砖瓦浆木匠
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发布于 2015/06/04 21:18
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泥瓦匠喜欢Java,文章总是扯扯Java。 I/O 基础,就是二进制,也就是Bit

一、Bit与二进制

什么是Bit(位)呢?位是CPU处理或者数据存储最小的单元。类似于很小很小的开关,一开一关,表示为1或者0。所以,这就是计算机处理任何数据的“细胞”,要谨记。

而二进制,只是计算界一种规范和约定,准确的说是一种数制。念叨着“逢二进一”,这其实是一种算法。如图

image

二、位运算

说完了前面两点,泥瓦匠带你走向位运算的概念。数在内存中以二进制存储。位运算,也就是二进制运算,其实就是对数在内存的二进制直接操作的过程。这里有人发问了,

Q:都是1+1,位运算不见得结果不同吧。

A:这个问得好。位运算在常见的场景下是凸显不了好处的。而在特定下,一者计算方便,速度快,支持面广。比如我举几个例子,可以利用位运算判断值的奇数偶数,还有某些特定的算法比如压缩,加密算法严重依赖位算法。二者其存储字节小,比如在文件的权限(读,写等)都是用位来表示的。

上面,用小对话形式和举例一起说明了位运算。下面开始实战。

三、操作符实战

一、位运算与 & { 两位全1,结果才为1 } 如图:

bitwise-and

作用

① 清零。如果特定段位需要清0,则其他段与各位为0 与运算即可。0xFF & … 可以使靠右8位的其他都清0

② 取一个数中的指定位。1010 1110 & 0xF 可以获得 1010 1110的低4位。

二、位运算或 | { 只要有个1,结果就为1 } 如图:

bitwise-or

作用:用于补1,哪里需要1就补哪里。

三、异或运算 ^{ 两个响应位不同,则为1 }

作用: 特定位翻转 1010 1110 ^ 0xF = 1010 0001

四、移位运算 左移和右移

” < <” 左移:右边空出的位上补0,左边的位将从字头挤掉,其值相当于乘2。如图:

shift-left

右移就不重复了。

这里再增加一个解决上面泥瓦匠提到的怎么判断奇数偶数。

// Is it odd?
(value & 0x1) > 0
// Is it divisible by two (even)?
(value & 0x1) == 0

 

四、总结

Bit 位虽小但是基石,滴水穿石。水滴-位,值得我们好好了解。这里复杂的压缩算法这些,以后写到算法再说。

要点:

概念

操作符运算

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