Java中的位运算符全解

目录

• 1.&（按位与运算符）
• 2.|（按位或运算符）
• 3.^（异或运算符）
• 4.<<（左移运算符）
• 5.>>(右移移运算符)
• 6.~（取反运算符）
• 7.>>>（无符号右移运算符）
• (1)正数无符号右移
• (2)负数无符号右移
• 总结

1. &（按位与运算符）

&按位与的运算规则是将两边的数转换为二进制位，然后运算最终值，运算规则即(两个为真才为真)：1&1=1 , 1&0=0 , 0&1=0 , 0&0=0

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // &按位与，运算符两边的条件值会先转换为2进制，然后再比对运算
        /**
         *   0 0 1 1
         *   0 1 0 1
         *  -----------
         *   0 0 0 1
         */
        int a = 3&5;
        /**
         *   0 0 0 1
         *   0 0 1 0
         *  -----------
         *   0 0 0 0
         */
        int b = 1&2;
        System.out.println(a);// 1
        System.out.println(b);// 0
    }
}

2. |（按位或运算符）

|按位或和&按位与计算方式都是转换二进制再计算，不同的是运算规则(一个为真即为真)：1|0 = 1 , 1|1 = 1 , 0|0 = 0 , 0|1 = 1

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // |按位或，运算符两边的条件值会先转换为2进制，然后再比对运算
        /**
         *   0 0 1 1
         *   0 1 0 1
         *  -------------
         *   0 1 1 1
         */
        int a = 3|5;
        /**
         *   0 0 0 1
         *   0 0 1 0
         *  -------------
         *   0 0 1 1
         */
        int b = 1|2;
        System.out.println(a);// 7
        System.out.println(b);// 3
    }
}

3. ^（异或运算符）

^异或运算符顾名思义，异就是不同，其运算规则为1^0 = 1 , 1^1 = 0 , 0^1 = 1 , 0^0 = 0

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         *   0 0 1 1
         *   0 1 0 1
         *  -------------
         *   0 1 1 0
         */
        int a = 3^5;
        /**
         *   0 0 0 1
         *   0 0 1 0
         *  -------------
         *   0 0 1 1
         */
        int b = 1^2;
        System.out.println(a);// 6
        System.out.println(b);// 3
    }
}

4. <<（左移运算符）

5<<2的意思为5的二进制位往左挪两位，右边补0

5的二进制位是0000 0101 ， 就是把有效值101往左挪两位就是0001 0100 ，正数左边第一位补0，负数补1，等于乘于2的n次方，十进制位是5*2^2=20

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 5<<2的意思为5的二进制位往左挪两位，右边补0
         *  0 0 0 0 0 1 0 1
         *  0 0 0 1 0 1 0 0
         */
        System.out.println(5<<2); // 20
    }
}

5. >> (右移移运算符)

凡位运算符都是把值先转换成二进制再进行后续的处理

5的二进制位是0000 0101，右移两位就是把101左移后为0000 0001，正数左边第一位补0，负数补1，等于除于2的n次方，结果为1

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 5>>2的意思为5的二进制位往右挪两位，左边补0
         *  0 0 0 0 0 1 0 1
         *  0 0 0 0 0 0 0 1
         */
        System.out.println(5<<2); // 1
    }
}

6. ~（取反运算符）

取反就是1为0，0为1

5的二进制位是0000 0101，取反后为1111 1010，值为-6

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         *     0 0 0 0 0 1 0 1
         *   ---------------------
         *     1 1 1 1 1 0 1 0
         *
         *  1、如果 11111010 想转为负的十进制，因为最高位是1，所以先将11111001减1得到11111001
         *  2、取反 00010101，然后计算出 00000100 对应的十进制为6
         *  3、所以 11111010 最终对应的十进制为 -6
         *
         *     1 1 1 1 1 0 1 0
         *   - 0 0 0 0 0 0 0 1
         *   ---------------------
         *     1 1 1 1 1 0 0 1
         *   ---------------------
         *     0 0 0 0 0 1 0 0
         */
        System.out.println(~5); // -6
    }
}

7. >>>（无符号右移运算符）

(1) 正数无符号右移

无符号右移运算符和右移运算符的主要区别在于负数的计算，因为无符号右移是高位补0，移多少位补多少个0。

15的二进制位是0000 1111 ， 右移2位0000 0011，结果为3

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         *     0000 1111
         *   ---------------
         *     0000 0011
         */
        System.out.println(15>>>2); // 3
    }
}

(2) 负数无符号右移

-6的二进制是6的二进制取反再加1,6的二进制也就是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110，取反后加1为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010，右移三位0001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(-6>>>3); // 536870911
    }
}

总结

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