java基础-位操作符与位移操作符

位操作符是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对位的操作符都包含那些呢？

下来我来罗列一下java的位操作符：

1. ‘&’ 按位 ‘与’

如果a和b值都为1，则结果为1，否则结果为0。

例如：

  int a = 1;
  int b = 0;
  System.out.println(a & b);  结果是0

  int a = 1;
  int b = 1;
  System.out.println(a & b);  结果是1

2. ‘|’ 按位 ‘或’

如果a和b其中一个值为1，则结果为1，如果两个都为0，则结果为0。

例如：

  int a = 1;
  int b = 0;
  System.out.println(a | b);  结果是1

  int a = 0;
  int b = 0;
  System.out.println(a | b);  结果是0

3.'^' 按位 ‘异或’

如果a、b两个值不相同，则异或结果为1。如果a、b两个值相同，异或结果为0。 

 例如：

  int a = 0;
  int b = 1;
  System.out.println(a ^ b);  结果为1

  int a = 1;
  int b = 1;
  System.out.println(a ^ b);  结果为0

4.‘~’非也称为按位取反操作符

这里要提醒的一点是，这里的取反是按照数据的补码进行取反；

  int a = 0;
  System.out.println( ~a);  结果为-1

  int a = 19;
  System.out.println(~a); 结果为：20

  计算原理：

  求出19的二进制码：10011

   19的补码为：00010011

   19的反码为：11101100

那么根据计算公式，我们可以算出19的反码的10进制数为：-20   

（-1）*2^7 + 1*2^6 + 1*2^5  + 0*2^4 + 1*2^3 + 1*2^2 + 0*2^1  + 0*2^0

= -128 + 64 + 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 0

= -20

这里还需要说明一点：“~”是一元操作符，不能与 ”=“ 联合使用，而&、^、|是二元操作符，均可以与 “=” 联合使用

5.‘<<’左位移运算符

左位移是按照操作符右侧指定的位数讲操作符左边的数据向左移动（低位补0）；

‘>>’有符号右移运算符

右位移是按照操作符右侧指定的位数讲操作符左边的数据向右移动，有符号右位移运算使用符号扩展，若符号为正，则高位插入0，若符号为负，则高位插入1

‘>>>’无符号右移运算使用零扩展，无论正负，最高位都插入0。

那么如何进行位移运算呢？

int占4个字节的空间即32bit（32位）

那么 19 的二进制数应该为：

  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0011

19 << 3  19向左移动3位后的结果

  0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001 1000

转换为10进制数为：

1*2^7 + 1*2^4 + 1*2^3

= 128 + 16 + 8

= 152

19 >> 3 19向右移动3位后的结果是

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010

转换为10进制结果为：

1*2^1 = 2

19 >>> 3 无符号向右移动3位结果是 

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010

转换为10进制结果为：

1*2^1 = 2

在这里需要注意的是，位移可以与等号（=）进行联合使用，如果对char、byte或者short类型进行位移运算时则需要先转换为int再进行位移运算，否则直接计算的结果可能是不正确的。