Java位运算

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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。

左移( << )

将5左移2位：

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public class Test{

public static void main(String[] args){
		System.out.println(5<<2);//运行结果是20
	}
}

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

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

左移3： 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101 1000 -40的补码

左移相当于 X乘 x的n次方

注意：正负数皆右补0

右移( >> )

右移同理，只是方向不一样罢了

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public class Test{

public static void main(String[] args){
		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

右移相当于X除2的n次方

注意：正数高位补0，负数高位补1

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，负数的二进制最高位为1

例如 -5换算成二进制后为：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011

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：

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public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(5 >> 3);//结果是0
        System.out.println(-5 >> 3);//结果是-1
        System.out.println(-5 >>> 3);//结果是536870911
    }
}

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)

位与( & )

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public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(5 & 3);//结果是1
    }
}

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

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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（同1则1，否则为0）

位或( | )

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public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(5 | 3);//结果是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

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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(有1则1，否则为0)

位异或( ^ )

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public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(5 ^ 3);
    }
}

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

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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(相反为1，否则为0)

位非( ~ )

位非是一元操作符

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public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(~5);//结果为-6
    }
}

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

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-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。(取反)

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：

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public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 5;
         a &= 3;
         System.out.println(a);//结果是1
    }
}
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