Java提供的位运算符

二元操作符号:左移( << )、右移( >> ) 、无符号右移( >>> )、位与( & ) 、位或( | )、位异或( ^ ),

一元操作符:位非( ~ ) 


1、左移( << )

Test、将5左移2位:

package com.yjf;  

public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(5<<2); //运行结果是20
}
}

运行结果是20,但是程序是怎样执行的呢?

首先会将5 转为 2进制表示形式(java中,整数的类型,默认就是int类型,也就是32位):

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101           然后左移2位后,低位补0

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0100

2、右移( >> ) 

System.out.println(5>>2);   //运行结果是1

先将5转为2进制表示形式:

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 然后右移2位,高位补0:

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

3、无符号右移( >>> )

在Java中int类型占32位,可以表示一个正数,也可以表示一个负数。

正数换算成二进制后的最高位为0,负数的二进制最高为为1

例如  

-5换算成二进制后为:

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011  

 (最高位是用来表示正负之分的)


我们分别对5进行右移3位、 -5进行右移3位和无符号右移3位:

package com.yjf;  

public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(5>>3); //结果是0
System.out.println(-5>>3); //结果是-1
System.out.println(-5>>>3); //结果是536870911
}
}

移位过程(可以通过其结果换算成二进制进行对比):

5 换算成二进制: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

5 右移3位后结果为0,0的二进制为:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000         // (用0进行补位)

-5换算成二进制: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011

-5右移3位后结果为-1,-1的二进制为:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111    // (用1进行补位)

-5无符号右移3位后的结果 536870911 换算成二进制:0001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111   // (用0进行补位)


通过其结果转换成二进制后,我们可以发现,正数右移,高位用0补,负数右移,高位用1补,当负数使用无符号右移时,用0进行部位(自然而然的,就由负数变成了正数了)

注意:笔者在这里说的是右移,高位补位的情况。正数或者负数左移,低位都是用0补。(自行测试)


4、位与( & )

位与: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为也为1,否则为0

package com.yjf;  

public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(5 & 3); //结果为1
}
}

将2个操作数和结果都转换为二进制进行比较:

5转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

3转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

-------------------------------------------------------------------------------------

1转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

5、位或( | )

位或操作:第一个操作数的的第n位于第二个操作数的第n位, 只要有一个是1,那么结果的第n为也为1,否则为0

package com.yjf;  

public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(5 | 3); //结果为7
}
}

5转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

3转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

-------------------------------------------------------------------------------------

7转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111



6、位异或( ^ )

位异或:第一个操作数的的第n位于第二个操作数的第n位 相反,那么结果的第n为也为1,否则为0

package com.yjf;  

public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(5 ^ 3); //结果为6
}
}

5转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

3转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

-------------------------------------------------------------------------------------

6转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110


7、位非( ~ ) 

位非:操作数的第n位为1,那么结果的第n位为0,反之。

package com.yjf;  

public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(~5); //结果为-6
}
}

5转换为二进制:0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101

-------------------------------------------------------------------------------------

-6转换为二进制:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010


注意:由位运算操作符衍生而来的有如下。

a&=b 按位与赋值   ----------------》等价于 a=a&b

a|= b 按位或赋值 ----------------》等价于 a= a|b

a^=b 按位非赋值 ----------------》等价于 a=a^b

a>>=b ----------------》等价于 a=a>>b

a>>>=b ----------》等价于 a=a>>>b

a<<=b 赋值左移    ----------------》等价于 a=a<<b


举例:

package com.yjf;  

public class Test {
public static void main(String[] args) {
int a = 5
a &= 3;
System.out.println(a); //结果是1
}
}