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Java 位运算(移位、位与、或、异或、非)

城固如春
 城固如春
发布于 2017/09/09 19:44
字数 1202
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Java提供的位运算符有:左移( << )、右移( >> ) 、无符号右移( >>> ) 、位与( & ) 、位或( | )、位非( ~ )、位异或( ^ ),除了位非( ~ )是一元操作符外,其它的都是二元操作符。

1、左移( << )

Test1、将5左移2位:

 

  1. package com.xcy;  
  2.   
  3. public class Test {  
  4.     public static void main(String[] args) {  
  5.         System.out.println(5<<2);//运行结果是20  
  6.     }  
  7. }  

运行结果是20,但是程序是怎样执行的呢?

 

首先会将5转为2进制表示形式(java中,整数默认就是int类型,也就是32位):

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101           然后左移2位后,低位补0:

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100           换算成10进制为20
 

2、右移( >> ) ,右移同理,只是方向不一样罢了(感觉和没说一样)

 

  1. System.out.println(5>>2);//运行结果是1  

还是先将5转为2进制表示形式:

 

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 然后右移2位,高位补0:

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

 

3、无符号右移( >>> )

我们知道在Java中int类型占32位,可以表示一个正数,也可以表示一个负数。正数换算成二进制后的最高位为0,负数的二进制最高为为1

例如  -5换算成二进制后为:

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011   (刚开始接触二进制时,不知道最高位是用来表示正负之分的,当时就总想不通。。明明算起来得到的就是一个正数-_-)

 

我们分别对5进行右移3位、 -5进行右移3位和无符号右移3位:

 

  1. package com.xcy;  
  2.   
  3. public class Test {  
  4.     public static void main(String[] args) {  
  5.         System.out.println(5>>3);//结果是0  
  6.         System.out.println(-5>>3);//结果是-1  
  7.         System.out.println(-5>>>3);//结果是536870911  
  8.     }  
  9. }  

 

我们来看看它的移位过程(可以通过其结果换算成二进制进行对比):

5换算成二进制: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

5右移3位后结果为0,0的二进制为: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000        // (用0进行补位)

 -5换算成二进制: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011

-5右移3位后结果为-1,-1的二进制为: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111   // (用1进行补位)

-5无符号右移3位后的结果 536870911 换算成二进制: 0001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111   // (用0进行补位)

 

通过其结果转换成二进制后,我们可以发现,正数右移,高位用0补,负数右移,高位用1补,当负数使用无符号右移时,用0进行部位(自然而然的,就由负数变成了正数了)

注意:笔者在这里说的是右移,高位补位的情况。正数或者负数左移,低位都是用0补。(自行测试)

 

4、位与( & )

  1. package com.xcy;  
  2.   
  3. public class Test {  
  4.     public static void main(String[] args) {  
  5.         System.out.println(5 & 3);//结果为1  
  6.     }  
  7. }  

还是老套路,将2个操作数和结果都转换为二进制进行比较:

5转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

3转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

-------------------------------------------------------------------------------------

1转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
 

位与:第一个操作数的的第n位于第二个操作数的第n位如果都是1,那么结果的第n为也为1,否则为0

 

5、位或( | )

  1. package com.xcy;  
  2.   
  3. public class Test {  
  4.     public static void main(String[] args) {  
  5.         System.out.println(5 | 3);//结果为7  
  6.     }  
  7. }  

 

5转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

3转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

-------------------------------------------------------------------------------------


7转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111

位或操作:第一个操作数的的第n位于第二个操作数的第n位 只要有一个是1,那么结果的第n为也为1,否则为0

 

6、位异或( ^ )

 

  1. package com.xcy;  
  2.   
  3. public class Test {  
  4.     public static void main(String[] args) {  
  5.         System.out.println(5 ^ 3);//结果为6  
  6.     }  
  7. }  

 

 

5转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

3转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

-------------------------------------------------------------------------------------


6转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110

 

位异或:第一个操作数的的第n位于第二个操作数的第n位 相反,那么结果的第n为也为1,否则为0

 

7、位非( ~ )           位非是一元操作符

  1. package com.xcy;  
  2.   
  3. public class Test {  
  4.     public static void main(String[] args) {  
  5.         System.out.println(~5);//结果为-6  
  6.     }  
  7. }  

 

 5转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

-------------------------------------------------------------------------------------

-6转换为二进制:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010

位非:操作数的第n位为1,那么结果的第n位为0,反之。

 

由位运算操作符衍生而来的有:

&= 按位与赋值

|=  按位或赋值

^= 按位非赋值

>>= 右移赋值

>>>= 无符号右移赋值

<<= 赋值左移

 

和 += 一个概念而已。

举个例子:

 

  1. package com.xcy;  
  2.   
  3. public class Test {  
  4.     public static void main(String[] args) {  
  5.         int a = 5  
  6.         a &= 3;  
  7.         System.out.println(a);//结果是1  
  8.     }  
  9. }  

本文转载自:http://blog.csdn.net/xiaochunyong/article/details/7748713

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