JAVA 位操作

【引自黑马王子的博客】Java中的位操作指定包括：<br />~ 按位非（NOT）<br />& 按位与（AND）<br />| 按位或（OR）<br />^ 按位异或（XOR）<br />>> 右移<br />>>> 无符号右移<br /><<左移<br />前面几个都非常简单,主要是移位操作比较容易出错.<br />首先要搞清楚参与运算的数的位数，如int的是32位。long的是64位。<br />如int i = 1;<br />i的二进制原码表示为：<br />00000000000000000000000000000001<br />long l = 1;<br />l的二进制原码表示为：<br />0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001<br />二、 </p> <p>正数没有反码、补码，也可以说正数的反码、补码跟原码一样。<br />负数的反码为原码逐位取反，<br />如int i = -1;<br />10000000000000000000000000000001,最高位是符号位。正数为0，负数为1。<br />逐位取反后：<br />01111111111111111111111111111110即反码。<br />反码加1：<br />01111111111111111111111111111111即补码。<br />负数都是用补码参与运算的。得到的也是补码，需要减1取反获得原码。</p> <p>三、常用的位运算符–0在位运算中是比较特殊的。 </p> <p>^ 异或。 相同为0，相异为1； 任何数与0异或都等于原值。　<br />& 与。 全1为1， 有0为0；任何数与0异或都等于0。<br />| 或。 有1为1， 全0为0。任何数与0或都等于原值。<br /><<左移。 补0。<br />>> 右移。 符号位是0补0，是1补1。<br />>>>无符号右移。补0。<br />~ 非 逐位取反 </p> <p>四、负数参与的运算，得到的是补码，需要将补码先减1，然后逐位取反，得到原码。即为运算结果。 </p> <p>0例外，如果得到的是0，则不需减1和取反。<br />另外，两个正数运算后得到的就是原码,不需减1和取反。<br />举例：<br />1＾-1,<br />-1<br />10000000000000000000000000000001–原码<br />01111111111111111111111111111110–反码<br />01111111111111111111111111111111–补码<br />1<br />00000000000000000000000000000001–原码<br />则1^-1等于<br />01111111111111111111111111111111^<br />00000000000000000000000000000001=<br />01111111111111111111111111111110–补码<br />01111111111111111111111111111101–反码<br />10000000000000000000000000000010–原码==-2<br />即1^-1=-2<br />举例：<br />1^-2<br />-2<br />10000000000000000000000000000010–原码<br />01111111111111111111111111111101–反码<br />01111111111111111111111111111110–补码<br />1<br />00000000000000000000000000000001–原码<br />则1^-2等于<br />01111111111111111111111111111110^<br />00000000000000000000000000000001=<br />01111111111111111111111111111111–补码<br />01111111111111111111111111111110–反码<br />10000000000000000000000000000001–原码==-1<br />1.<<<br />逻辑左移,右边补0,符号位和其他位一样.<br />正数:<br />x<<1一般相当于2x,但是可能溢出.<br />溢出范围: 230~(231-1) 二进制表示 010000…000到01111….1111,移位后最高为变为1了,变成负数了.<br />负数:<br />x<<1一般也相当于2x,也有可能溢出.所以， x*32可以写成x<<5<br />溢出范围: -231~-(230+1)二进制表示10000…000到101111…1111,移位后最高为变成0了,变成正数了.<br />2.>><br />算术右移,和上面的不对应,为正数时左边补0,为负数时左边补1.<br />x>>1,相当于x/2,余数被舍弃,因为这个是缩小,所以不会溢出.<br />不过有一点要注意: -1右移多少位都是-1.<br />另外舍弃的余数是正的, 3>>1=1 舍弃的余数是1.<br />-3>>1=-2 舍弃的余数也是1,而不是-1.<br />对于正数 x>>1和x/2相等<br />对于负数 x>>1和x/2不一定相等.<br />3.>>><br />逻辑右移,这个才是和<<对应的<br />这个把符号位一起移动,左边补0<br />对于正数,>>>和>>是一样的<br />对于负数,右移之后就变成正数了.<br />可以使用Integer.toBinaryString(int i)来看01比特,更加直观.<br />考虑下面的代码：<br />for (val = 0; val < 100000; val +=5) { alterX = val * 8; myResult = val * 2; }<br />用移位操作替代乘法操作可以极大地提高性能。下面是修改后的代码：<br />for (val = 0; val < 100000; val += 5) { alterX = val << 3; myResult = val << 1; }<br />修改后的代码不再做乘以8的操作，而是改用等价的左移3位操作，每左移1位相于乘以2。相应地，右移1位操作相当于除以2。值得一提的是，虽然移位操作速度快，但可能使代码比较难于理解，所以最好加上一些注释。 </p> <p>无符号右移位操作符“>>>”在将bit串右移位时，从bit串的最左边填充0，这和带符号右移位操作符“>>”不同。“>>”在将bit串右移位时，从bit串的最左边填充原来最左边的位。也就是说，bit串原来最左边的位是符号位，如果为1，则在带符号右移时最左边始终填充1；如果为0，则在带符号右移时最左边始终填充0。</p> <p>移位操作符的例子见下表。</p> <p>操作 结果 说明<br />00110010 << 2 11001000 右边始终填充0<br />00110010 >> 2 00001100 结果一样<br />00110010 >>> 2 00001100<br />10110010 >> 2 11101100 结果不同<br />10110010 >>> 2 00101100 </p> <p>“按位与”操作符“&”对两个bit串按位进行逻辑与，“按位或”操作符“|”对两个bit串按位进行逻辑或，“按位异或”操作符“^”对两个bit串按位进行异或操作。运算规则如下表所示。</p> <p>按位与 按位或 按位异或<br />0 & 0 = 0 0 | 0 = 0 0 ^ 0 = 0<br />0 & 1 = 0 0 | 1 = 1 0 ^ 1 = 1<br />1 & 0 = 0 1 | 0 = 1 1 ^ 0 = 1<br />1 & 1 = 1 1 | 1 = 1 1 ^ 1 = 0 </p> <p>