二进制运算
| 八位 | 七位 | 六位 | 五位 | 四位 | 三位 | 二位 | 一位 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
-
按位与&
1.两个二进制值的同一位置上都为1，结果位上的值才为1.
例如 51 & 5 = 1
0011 0011 & 0000 0101 ---------------------- 0000 0001 // 结果则为12.特殊用法
1.清零
2.取一个数的指定位
// 清零 0011 0110 // 任意数 & 0000 0000 ---------------------- 0000 0000 // 结果都为0 // 取任意位(取几位 则为几个1) 0110 0011 // & 0000 1111 // 取后四位 --------------------------- 0000 0011 -
按位或|
1.两个二进制值的同一位置有一个位1，结果则为1.
例如 51 | 5 = 7
0011 0011 | 0000 0101 ------------ 0011 0111 // 结果为72.用法
用法其实就是将指定位置的数置位一
0010 1000 | 1111 1111 --------------- 1111 1111 // 将所有位都置为1 -
异或^
1.两个二进制的同一位置值不同，则该结果为1，否则为0.
0^0=0 --- 0^1=1 --- 1^1=0 0011 0011 // 51 ^ 0000 0101 // 5 ------------------- 0011 0110 // 0 2 4 0 16 32 = 542.用法
1). 与1相与或 使指定位置翻转
2). 与0相与或 保留原值0011 0011 ^ 0000 1111 // 高四位保留原值 低四位值翻转 ------------ 0011 11003).两个变量交换值，例如交互A与B的值
0000 0100 // A = 4 ^ 0000 0011 // B = 3 --------------------- 0000 0111 // A = A^B ^ 0000 0011 // B = 3 ---------------------- 0000 0100 // B = A^B(A值为新值) ^ 0000 0111 // ---------------------- 0000 0011 // A = A^B(A/B值为新值) 转换完成
取反与运算~
- 对一个二进制数按位取反，即0变1，1变0
左移<<
-
将参与运算的二进制数据全部左移若干位，右边补零。
2(0000 0010) << 1 = 4(0000 0100); 10(0000 0101) << 1 = 20(0001 0100) 若左移时舍弃的高位不包含1，则左移一位，相当于乘以2.
右移>>
将参与运算的二进制数据全部右移若干位，正数左补0，负数左补1.
-
若右移时舍弃的高位不是，则右移一位，相当于除以2.
4（0000 0100） >> 1 = 2(0000 0010) 20(0001 0100) >> 1 = 10(0000 1010)
无符号右移运算>>>
-
将参与运算的二进制数据全部右移若干位，右移后左边用0补齐。
-14（11111111 11111111 11111111 11110010） >>> 2 ------------------------------------------------ 1073741820 (00111111 11111111 11111111 11111100) 负数的二进制表示 32个1表示-1，与正数表示不太一样，负数以其正数的补码形式表示
原码、反码、补码
- 正数的原码、反码、补码都是其本身
- 负数的绝对值取反，得反码再+1得补码，以补码显示(以加法的方式做减法)
- 原码一个正数按照绝对值大小转换成的二进制成为原码
8位的情况下，如果8-3其实就等于8+5，因为5是3的补码（补码是通过反码+1得到的），8+(-3)=8+5,所以（-3）= 5，
4bit
-3 原 1011 反 1100 补 1101
-1 原 1001 反 1110 补 1111
-3 + -1 == 1101 + 1111 == 1 1100 == 1100补
1100补 == 1011反 == 1100原 == -4
3bit
-3 原 111 反 100 补 101
-1 原 101 反 110 补 111
-3 + -1 == 101 + 111 == 1 100 == 100(补)
100补 == 111反 == 100原 == -0 == -4
代码案例
public class LeftMoveDemo {
public static void main(String[] args) {
byte[] a = new byte[10];
/**
* 原码 11111111
* 反码 10000000
* 补码 10000001
*/
a[0] = -127;
/**
* 原码 10000000
* 反码 11111111
* 补码 10000000
*/
a[1] = -128;
System.out.println(a[0]);// -127
int c = a[0] & 0xFF;
/**
* 运算前 byte会转为int
* 11111111 11111111 11111111 10000001
* & 00000000 00000000 00000000 11111111
* -----------------------------------------
* 00000000 00000000 00000000 10000001(129)
*/
System.out.println(c); // 129
/**
* 运算前 byte会转为int
* 11111111 11111111 11111111 10000001
* << 11111111 11111111 11111111 00000010
* 强转为byte，丢失高24位 00000010 = 2
*
*/
a[2] = (byte) (a[0]<<1);
System.out.println(a[2]);
/**
* 运算前 byte会转为int
* 11111111 11111111 11111111 10000001
* >> 11111111 11111111 11111111 11000000
* 强转为byte，丢失高24位 11000001 = -64
*
*/
a[3] = (byte) (a[0]>>1);
System.out.println(a[3]);
}
// 纯案例
private String changeHex(byte[] bs){
char[] hexArray = "0123456789abcdef".toCharArray(); // 将字符串转换为一个字符数组
char[] hexChars = new char[bs.length * 2]; // 创建一个bs字符数组两倍的字符数组
for ( int j = 0; j < bs.length; j++ ) {
// 保持二进制补码的一致性 因为byte类型字符是8bit的
// 而int为32bit 会自动补齐高位1 所以与上0xFF之后可以保持高位一致性
// 当byte要转化为int的时候，高的24位必然会补1，
// 这样，其二进制补码其实已经不一致了，
// &0xff可以将高的24位置为0，低8位保持原样，
// 这样做的目的就是为了保证二进制数据的一致性。
int v = bs[j] & 0xFF;
hexChars[j * 2] = hexArray[v >>> 4];
hexChars[j * 2 + 1] = hexArray[v & 0x0F];
}
return "";
}
}
