Java中的位运算

前言

在阅读原码的过程中会看到大量的>>, <<, ^, &, |等运算操作符,我们必须先明白这些运算符的意思才能继续读原码。当然,这些都属于基础知识,基本都学过,这里也就属于复习一下。

原码 反码 补码

我们先来回顾下原反补的相关知识,因为在计算就中数字都是以补码的形式存储和参与运算。
这里我们只简单介绍反码补码的规则,不讨论它们的产生及应用,以后会单独来介绍补码的产生.


原反补规则

位运算

移位运算符

位移运算符有三种:

<< 左移运算符

按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数,高位移出(舍弃),低位的空位补零。

上面我们说过,计算机中参与运算的都是二进制形式的补码。举例来说:

4 << 2

---- 0000 0100 ---- // 4的二进制补码 8位仅做演示,实际运算中byte,short,char都会先转成int再运算,运算返回值也是int
--00 0001 00-- ---- // 左移两位
--00 0001 0000 ---- // 高位移出的部分舍弃,低位空位补零
---- 0001 0000 ---- // 最终结果
16 // 十进制

>> 有符号右移运算符

按二进制形式把所有的数字向右移动对应的位数,低位移出(舍弃),正数的高位补零,负数补一。举例来说

  • 正数
7 >> 2

---- 0000 0111 ---- 
---- --00 0001 11--
---- 0000 0001 ----
1
  • 负数
-7 >> 2 
---- 1000 0111 ---- // 原码
---- 1111 1000 ---- // 反码
---- 1111 1001 ---- // 补码
---- --11 1110 01-- // 整体右移2位
---- 1111 1110 ---- // 因为是负数,所以高位补1,低位被移出的部分舍弃
---- 1111 1101 ---- // 反码
---- 1000 0010 ---- // 原码
-2

>>> 无符号右移

按二进制形式把所有的数字向右移动对应的位数,低位移出(舍弃),高位补零(无论正负)。
>>区别就在无论正负数,高位都补零,这样来看正数使用>>,>>>没有任何差别,我们来看看负数的变化:

-7 >>> 2 
---- 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 ---- // 原码
---- 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000 ---- // 反码
---- 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001 ----   // 补码
---- --11 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 01-- // 整体右移2位
---- 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 ---- // 因为是无符号右移所以高位补0,低位被移出的部分舍弃
---- 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 ---- // 因为最高位为0,判断为正数,原码反码补码都一样
---- 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 ---- // 原码
1073741822

移位运算的一些规则:

  1. byte、short、char在做移位运算之前,会被自动转换为int类型,然后再进行运算。
  2. byte、short、int、char类型的数据经过移位运算后结果都为int型。
  3. long经过移位运算后结果为long型。
  4. 在移位运算时,如果要移位的位数大于被操作数对应数据类型所能表示的最大位数,那么先将要求移位数对该类型所能表示的最大位数求余后,再将被操作数移位所得余数对应的数值,效果不变。比如
    7 >> 34 = 7 >> (34 % 32) = 7 >> 2 = 1

&运算

与运算 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位也为1,否则为0。

0 & 0 = 0, 0 & 1 = 0, 1 & 0 = 0, 1 & 1 = 1

|运算

或运算 第一个操作数的的第n位于第二个操作数的第n位如果有1,那么结果的第n位也位1,否则为0。

0 | 0 = 0, 0 | 1 = 1, 1 | 0 = 1, 1 | 1 = 1

^运算

异或运算 第一个操作数的的第n位于第二个操作数第n位如果相同,结果为0,不同则为1.

0 ^ 0 = 0, 0 ^ 1 = 1, 1 ^ 1 = 0, 1 ^ 1 = 0

~运算

非运算 就是取反操作,1变0,0变1.

~1 = 0, ~0 = 1

小弟才疏学浅,笔记中难免有疏漏,有错误的地方还望大佬们评论区及时指正,thanks~

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,378评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,356评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,702评论 0 342
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,259评论 1 279
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,263评论 5 371
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,036评论 1 285
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,349评论 3 400
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,979评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,469评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,938评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,059评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,703评论 4 323
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,257评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,262评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,485评论 1 262
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,501评论 2 354
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,792评论 2 345