Java:二进制(原码、反码、补码)与位运算

一、二进制(原码、反码、补码)

  • 二进制的最高位是符号位(“0”代表正数,“1”代表负数);
  • Java中没有无符号数;
  • 计算机以整数的补码进行运算;

1.  原码:将一个整数转换成二进制表示

以 int 类型为例,int类型占4个字节、共32位。

例如,2 的原码为:00000000 00000000 00000000 00000010

        -2的原码为:10000000 00000000 00000000 00000010

 

2. 反码

正数的反码:与原码相同

负数的反码:原码的符号位不变,其他位取反

例如,-2 的反码为:11111111 11111111 11111111 11111101

 

3. 补码

正数的补码:与原码相同

负数的补码:反码+1

例如,-2 的补码为:01111111 11111111 11111111 11111110

 

二、位运算

Java中有4个位运算符:

1. 按位与 &:两位都为1,结果为1

  例如,2&3 = 2

  2  的原码为: 00000000 00000000 00000000 00000010

  3  的原码为: 00000000 00000000 00000000 00000011

  2&3 原码为: 00000000 00000000 00000000 00000010 = 2

2. 按位或 |:至少一位为1,结果为1

  例如,2|3 = 3

  2  的原码为: 00000000 00000000 00000000 00000010

  3  的原码为: 00000000 00000000 00000000 00000011

  2|3   原码为: 00000000 00000000 00000000 00000011 = 3

3. 按位异或 ^:两位一个为1、一个为0,结果为1

  例如,2|3 = 3

  2  的原码为: 00000000 00000000 00000000 00000010

  3  的原码为: 00000000 00000000 00000000 00000011

  2^3 原码为: 00000000 00000000 00000000 00000001 = 1

4. 按位取反 ~:0变成1、1变成0 

  例如,~2 = -3

  对2的原码取反:11111111 11111111 11111111 11111101  (取反后结果的补码,也就是-3的补码。我们需要从补码推出原码,才能得到-3)

      转换成反码:    11111111 11111111 11111111 11111100 (补码减1)

  转换成原码:    10000000 00000000 00000000 00000011 =-3 (符号为不变,其他位取反)

 


 

总结

  1. 正数的原码、反码、补码都一样;
  2. 负数的反码 = 原码的符号位不变,其他位取反;
  3. 负数的补码 = 反码+1;
  4. 0的原码、反码、补码都是0;
  5. 计算机以补码进行运算;
  6. 取反不同于反码;
posted @ 2020-10-12 23:20  _再见理想  阅读(57)  评论(0编辑  收藏