Java按位操作符、移位操作符
声明：本文部分参考Thinking in Java、http://blog.sina.com.cn/s/blog_60e96a410100mjd2.html在介绍按位操作符前，本文先导入关于计算机原码，反码，补码的相关概念。
原码(true form)是一种计算机中对数字的二进制定点表示方法。原码表示法在数值前面增加了一位符号位（即最高位为符号位）：正数该位为0，负数该位为1（0有两种表示：+0和-0），其余位表示数值的大小。例如，我们用8位二进制表示一个数，+11的原码为00001011，-11的原码就是10001011
补码(two's complement) 在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储。原因在于，使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也可以统一处理。
正整数的补码等于原码，也等于反码。负整数的补码=模-负数的绝对值，如
-1补码：由1 0000 0000-1=1111 1111
-5补码：由1 0000 0000-5=1111 1011
也有这样的算法：负数补码=反码+1（负数反码就对负数原码除符号位取反加1）如：
-1原码：1000 0001 反码：1111 1110 补码：1111 1111
-5原码：1000 0101 反码：1111 1010 补码：1111 1011
计算机的数值一律用补码来存储，所以位操作符所操作的数值在计算机对应的是以补码形式呈现。
好了，现在让我们进入本文主题。
一 按位操作符
在java中，所以数值类型都有正负号，最高位就是符号位，整数位0，负数为1。所以不要去寻找无符号的数值类型。
按位操作符用来操作整数基本数据类型中的单个“比特（bit）”，即二进制位。按位操作符会对两个参数中对应的位执行布尔代数运算，并最终生成一个结果。
Java中有四个按位操作符，分别是“与”操作符（&），“或”操作符（|），“异或”操作符（^），“非”操作符（~）。
1&1=1 ，1&0=0，0&1=0，0&0=0(二进制对应的位都为1的值运算才为1)
1|1=1 ，1|0=1，0|1=1，0|0=0(二进制对应的位只有有一个为1的值运算就为1)
1^1=0 ，1^0=1，0^1=1，0^0=0(二进制对应的位相同为0，不同为1)
~0=1，~1=0
"~" 是一元操作符
按位操作符在程序设计中具有以下几种用法
按位与运算有两种典型用法，一是取一个位串信息的某几位，如以下代码截取x的最低7位：x & 0177。二是让某变量保留某几位，其余位置0，如以下代码让x只保留最低6位：x = x & 077。以上用法都先要设计好一个常数，该常数只有需要的位是1，不需要的位是0。用它与指定的位串信息按位与。
按位或运算的典型用法是将一个位串信息的某几位置成1。如将要获得最右4为1，其他位与变量j的其他位相同，可用逻辑或运算017|j。若要把这结果赋给变量j，可写成：
j = 017|j
异或运算符可以交换连个变量，如
想将ａ和ｂ的值互换，可以用以下赋值语句实现：
ａ＝a∧b;
ｂ＝b∧a;
ａ＝a∧b;
ａ＝011(2)
（∧）ｂ＝100(2)
ａ＝111(2)（a∧b的结果，a已变成７）
（∧）ｂ＝100(2)
ｂ＝011(2)（b∧a的结果，b已变成３）
（∧）ａ＝111(2)
ａ＝100（2）（a∧b的结果，a已变成４）
等效于以下两步：
① 执行前两个赋值语句：“ａ＝ａ∧ｂ；”和“ｂ＝ｂ∧ａ；”相当于b=b∧(a∧b)。
② 再执行第三个赋值语句： ａ＝ａ∧ｂ。由于a的值等于（ａ∧ｂ），b的值等于（ｂ∧ａ∧ｂ），
因此，相当于a=ａ∧ｂ∧ｂ∧ａ∧ｂ，即a的值等于ａ∧ａ∧ｂ∧ｂ∧ｂ，等于ｂ。
二 移位操作符
移位操作符的运算对象也是二进制的"位"。移位操作符只可用来处理整数类型。左移位操作符(<<)能按照操作符右侧指定的位数将操作符左边的操作数向左移动（在低位补0）。
"有符号"右移位操作符(>>)则按照操作符右侧指定的位数将操作符左边的操作数向右移动。"有符号"右移位操作符使用"符号扩展":若符号为正，则在高位插入0；若符号位负，则在高位插入1.
Java中增加了一种"无符号"右移位操作符(>>>)，它使用了"零扩展"：无论正负，都在高位插入0。这一操作符在C或C++是没有的。
注意：如果对byte或short值进行这样的移位运算，得到的可能不是正确结果。它们会先被转化成int类型，再进行右移操作，然后被截断，赋值给原来的类型，在这种情况下只能得到-1的结果。
扩展：Java中的基本数据类型长度的大小不会因操作系统环境而改变，这也就是java能提高可移植性的优点。
下面做个练习：
编写一个方法，来代替java中的Integer.toBinaryString()。（提示：用三元操作符和按位操作符来显示二进制的1和0）
参考答案：
/**
*
*/
package 控制执行流程;
/**
* @author Administrator
*
*/
public class Exercise4_5 {
/**
* 将整型转化成二进制形式输出
* @param n
*/
public static void change(byte n){
byte length=0;
int copy=n;
System.out.println(copy);
copy=( copy&0xff);
while(copy>0){//求二进制有效数字的长度
length++;
copy=(byte)(copy>>1);
}
System.out.println("length:"+length);
for(int i=length;i>0;i--){//输出二进制
if((n&(1<<(i-1)))>0){
System.out.print(1);
}
else
System.out.print(0);
}
System.out.println();
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
byte a=(byte)0xAA;
byte b=(byte)0x55;
//测试：
System.out.println(Integer.toBinaryString(a));
System.out.println(Integer.toBinaryString(b));
change(a);
change(b);
}
}