Android中巧妙的位运算

按计划每周更新一篇技术博文，第六篇：《 Android中巧妙的位运算》

Android在编码的时候经常使用到位运算，这里以Intent的Flags为例。（查看Intent说明文档）

首先通过查看Flags的值，都是16进制数值代表，且只使用一位并只为1|2|4|8 （与2的次方相关），例举几个源码中对应的值：

     public static final int FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK = 0x10000000;

     public static final int FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP = 0x20000000;

     public static final int FLAG_ACTIVITY_MULTIPLE_TASK = 0x08000000;

再来看看1|2|4|8分别对应的二进制数：

1 ： 0001

2 ： 0010

4 ： 0100

8 ： 1000

注意：它们通过“或运算”可以组成1~15的数，并且不会出现两种或两种以上的相同情况。

     由这个特点，在程序中可以巧妙的使用，目前我发现Android源码中常使用的几个地方：

一、通过Intent Flags对应的值，可以将多种标志通过“或运算”来进行组合，

          以下代码是Intent添加标志，使用到“或（|）”运算：

 1）

mIntent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK
                | Intent.FLAG_ACTIVITY_RESET_TASK_IF_NEEDED
                | Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP
                );

2）

event.mFlags |= FLAG_CANCELED | FLAG_CANCELED_LONG_PRESS;

二、判断Intent Flags是否包含某个标志，通过“与运算”代码如下：

  1)  

 if ((intent.getFlags()&Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK) == 0)｛
          //条件为真（即等于0），intent.getFlags()不包含NEW_TASK
     ...
     ｝

 

  2)    

 // 判断该视图是否为disable 状态 这里ENABLED_MASK的值与 DISABLED的值一样
        if ((viewFlags & ENABLED_MASK) == DISABLED) {
     ...
        ｝

  3)  

// 返回是否可点击
     return (((viewFlags & CLICKABLE) == CLICKABLE ||
                    (viewFlags & LONG_CLICKABLE) == LONG_CLICKABLE));

三、清除某个值

 

mFlags &= ~FLAG_START_TRACKING;     // 清除mFlags中的FLAG_START_TRACKING

 

例子：

在源码View.java中：

……
 private static final int PRESSED                = 0x00004000;
 int mPrivateFlags ;
……


     public void setPressed(boolean pressed) {
        if (pressed) {
            mPrivateFlags |= PRESSED;     // 添加PRESSED状态
        } else {
            mPrivateFlags &= ~PRESSED;    // 取消PRESSED状态
        }
        refreshDrawableState();
        dispatchSetPressed(pressed);
    }

 

 

 

 

附录：

---

位运算主要是直接操控二进制时使用 ，主要目的是节约内存，使你的程序速度更快，还有就是对内存要求苛刻的地方使用，以下是一牛人总结的方法，分享一下：

位运算应用口诀
清零取反要用与，某位置一可用或
若要取反和交换，轻轻松松用异或

移位运算 
要点 1 它们都是双目运算符，两个运算分量都是整形，结果也是整形。 
2 " < <" 左移：右边空出的位上补0，左边的位将从字头挤掉，其值相当于乘2。 
3 ">>"右移：右边的位被挤掉。对于左边移出的空位，如果是正数则空位补0，若为负数，可能补0或补1，这取决于所用的计算机系统。 
4 ">>>"运算符，右边的位被挤掉，对于左边移出的空位一概补上0。 
位运算符的应用 (源操作数s 掩码mask) 
(1) 按位与-- & 
1 清零特定位 (mask中特定位置0，其它位为1，s=s&mask) 
2 取某数中指定位 (mask中特定位置1，其它位为0，s=s&mask) 
(2) 按位或-- | 
常用来将源操作数某些位置1，其它位不变。 (mask中特定位置1，其它位为0 s=s|mask) 
(3) 位异或-- ^ 
1 使特定位的值取反 (mask中特定位置1，其它位为0 s=s^mask) 
2 不引入第三变量，交换两个变量的值 (设 a=a1,b=b1) 
目 标 操 作 操作后状态 
a=a1^b1 a=a^b a=a1^b1,b=b1 
b=a1^b1^b1 b=a^b a=a1^b1,b=a1 
a=b1^a1^a1 a=a^b a=b1,b=a1 
二进制补码运算公式： 
-x = ~x + 1 = ~(x-1) 
~x = -x-1 
-(~x) = x+1 
~(-x) = x-1 
x+y = x - ~y - 1 = (x|y)+(x&y) 
x-y = x + ~y + 1 = (x|~y)-(~x&y) 
x^y = (x|y)-(x&y) 
x|y = (x&~y)+y 
x&y = (~x|y)-~x 
x==y: ~(x-y|y-x) 
x!=y: x-y|y-x 
x < y: (x-y)^((x^y)&((x-y)^x)) 
x <=y: (x|~y)&((x^y)|~(y-x)) 
x < y: (~x&y)|((~x|y)&(x-y))//无符号x,y比较 
x <=y: (~x|y)&((x^y)|~(y-x))//无符号x,y比较 
应用举例 
(1) 判断int型变量a是奇数还是偶数 
a&1 = 0 偶数 
a&1 = 1 奇数 
(2) 取int型变量a的第k位 (k=0,1,2……sizeof(int))，即a>>k&1 
(3) 将int型变量a的第k位清0，即a=a&~(1 <  
(4) 将int型变量a的第k位置1， 即a=a|(1 <  
(5) int型变量循环左移k次，即a=a < >16-k (设sizeof(int)=16) 
(6) int型变量a循环右移k次，即a=a>>k|a < <16-k (设sizeof(int)=16) 
(7)整数的平均值 
对于两个整数x,y，如果用 (x+y)/2 求平均值，会产生溢出，因为 x+y 可能会大于INT_MAX，但是我们知道它们的平均值是肯定不会溢出的，我们用如下算法： 
int average(int x, int y) //返回X,Y 的平均值 
{ 
return (x&y)+((x^y)>>1); 
} 
(8)判断一个整数是不是2的幂,对于一个数 x >= 0，判断他是不是2的幂 
boolean power2(int x) 
{ 
return ((x&(x-1))==0)&&(x!=0)； 
} 
(9)不用temp交换两个整数 
void swap(int x , int y) 
{ 
x ^= y; 
y ^= x; 
x ^= y; 
} 
(10)计算绝对值 
int abs( int x ) 
{ 
int y ; 
y = x >> 31 ; 
return (x^y)-y ; //or: (x+y)^y 
} 
(11)取模运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下) 
a % (2^n) 等价于 a & (2^n - 1) 
(12)乘法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下) 
a * (2^n) 等价于 a < < n 
(13)除法运算转化成位运算 (在不产生溢出的情况下) 
a / (2^n) 等价于 a>> n 
例: 12/8 == 12>>3 
(14) a % 2 等价于 a & 1 
(15) if (x == a) x= b; 
else x= a; 
等价于 x= a ^ b ^ x; 
(16) x 的 相反数 表示为 (~x+1) 


实例 

功能 | 示例 | 位运算 
----------------------+---------------------------+-------------------- 
去掉最后一位 | (101101->10110) | x >> 1 
在最后加一个0 | (101101->1011010) | x < < 1 
在最后加一个1 | (101101->1011011) | x < < 1+1 
把最后一位变成1 | (101100->101101) | x | 1 
把最后一位变成0 | (101101->101100) | x | 1-1 
最后一位取反 | (101101->101100) | x ^ 1 
把右数第k位变成1 | (101001->101101,k=3) | x | (1 < < (k-1)) 
把右数第k位变成0 | (101101->101001,k=3) | x & ~ (1 < < (k-1)) 
右数第k位取反 | (101001->101101,k=3) | x ^ (1 < < (k-1)) 
取末三位 | (1101101->101) | x & 7 
取末k位 | (1101101->1101,k=5) | x & ((1 < < k)-1) 

取右数第k位 | (1101101->1,k=4) | x >> (k-1) & 1 

把末k位变成1 | (101001->101111,k=4) | x | (1 < < k-1) 
末k位取反 | (101001->100110,k=4) | x ^ (1 < < k-1) 
把右边连续的1变成0 | (100101111->100100000) | x & (x+1) 
把右起第一个0变成1 | (100101111->100111111) | x | (x+1) 
把右边连续的0变成1 | (11011000->11011111) | x | (x-1) 
取右边连续的1 | (100101111->1111) | (x ^ (x+1)) >> 1 
去掉右起第一个1的左边 | (100101000->1000) | x & (x ^ (x-1)) 
判断奇数 (x&1)==1 
判断偶数 (x&1)==0 

---

移位运算符

    包括：
    “>> 右移”；“<< 左移”；“>>> 无符号右移”

例子：
-5>>3=-1
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
其结果与 Math.floor((double)-5/(2*2*2)) 完全相同。

-5<<3=-40
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101 1000 
其结果与 -5*2*2*2 完全相同。

5>>3=0
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
其结果与 5/(2*2*2) 完全相同。

5<<3=40
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1000
其结果与 5*2*2*2 完全相同。

-5>>>3=536870911      
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
0001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

无论正数、负数，它们的右移、左移、无符号右移 32 位都是其本身，比如 -5<<32=-5、-5>>32=-5、-5>>>32=-5。
一个有趣的现象是，把 1 左移 31 位再右移 31 位，其结果为 -1。
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

位逻辑运算符

    包括：
    & 与；| 或；~ 非（也叫做求反）；^ 异或

    “& 与”、“| 或”、“~ 非”是基本逻辑运算，由此可以演变出“与非”、“或非”、“与或非”复合逻辑运算。“^ 异或”是一种特殊的逻辑运算，对它求反可以得到“同或”，所以“同或”逻辑也叫“异或非”逻辑。

例子：
5&3=1
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

-5&3=3
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

5|3=7
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111

-5|3=-5
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011

~5=-6
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010

~-5=4
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100

5^3=6
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110

-5^3=-8
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000