Java 位运算符 &、|、^、~、<<、>>、>>>

   

  撸了N久的代码,但是突然冒出来个位运算,我就蒙蔽了,这是什么?我是谁?我在干什么?我在哪?Rolling on the floor laughing

 

1)闲扯

关于位运算符无非也就 与(&)、或(|)、异或(^)、取反(~)、左移(<<)、右移(>>)、无符号右移(>>>)

位运算其实就是二进制的运算,加减乘除适用于十进制,而位运算就是二进制的运算,但是由于我们的运算都是基于十进制来说的,所以会有点绕,略微有点难懂,接下来言归正传

 

2)关于二进制

   我们在编码过程中应该会了解很多不同的进制,除去常用的十进制,还有二进制、八进制、十六进制,因为我们的位运算符主要用到二进制,就只讲讲二进制

   几进制就是一个位上最多能表示几个数,如十进制的个位有0~9十个数字,八进制有0~7八个数字,二进制我们自然想到就是0~1两个数字

 

   我们编码中最小的单位应该是字节,而一个字节有8位,每一位就是一个0或1,所以一个字节用二进制表示就是

image这样的

 

 

3) 与运算符(&)  

   如果  4&7   那么这个应该怎么运算呢?

     首先我们需要把两个十进制的数转换成二进制 

     4 : 0000 0100

     7 : 0000 0111

image

 

在这里要提到一点,1表示true,0表示false

而与运算的时候相同位之间其实就是两个Boolean的运算

                     全true(1),即为true(1)

                     全false(0),即为false(0)

                     一false(0)一true(1),还是false(0)

 

 

4)或运算符(|)

   以   5|9   为例

 

   5 : 0000 0101 

   9 : 0000 1001

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在做与运算的时候

                 遇true(1)就是true(1),

                 无true(1)就是false(0)

 

5) 异或运算符(^)

           以 7^15 为例

           7:   0000 0111

           15: 0000 1111

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在异或的时候

               只要相同都是false(0)

               只有不同才是true(1)

 

6) 取反运算符(~)

        例:   ~15

        同样的先变成二进制:15:0000 1111

image

      这个其实挺简单的,就是把1变0,0变1

注意:二进制中,最高位是符号位   1表示负数,0表示正数

 

7) 左移运算(<<)

      左移就是把所有位向左移动几位

    如:   12 << 2    意思就是12向左移动两位

          12的二进制是: 0000 1100

image

 

通过这个图我们可以看出来,所有的位全都向左移动两位,然后把右边空的两个位用0补上,最左边多出的两个位去掉,最后得到的结果就是00110000  结果就是48

我们用同样的办法算 12<<3  结果是 96

                            8<<4  结果是  128

  由此我们得出一个快速的算法    M << n   其实可以这么算   M << n  = M * 2n

 

8) 右移运算符(>>)

 

这个跟左移运算大体是一样的

     例: 12 >> 2

image

 

我们可以看出来右移和左移其实是一样的,但是还是有点不同的,不同点在于对于正数和负数补位的时候补的不一样,负数补1,正数补0

如我们再做一个 –8 的    -8>>2

 

image

 

这里总结一下,关于负数或者正数来说,移位的时候是一样的,但是在补位的时候,如果最高位是0就补0,如果最高位是1就补1

由此我们得出一个快速的算法    M >> n   其实可以这么算   M >> n  = M / 2^n

9无符号右移(>>>)

     无符号右移(>>>)只对32位和64位有意义

在移动位的时候与右移运算符的移动方式一样的,区别只在于补位的时候不管是0还是1,都补0

  这个就不画图了

posted @ 2018-10-23 20:52  SunArmy  阅读(...)  评论(...编辑  收藏