我们日常开发中为运算使用的并不多,但如果能巧妙的使用位运算可以减少运行开销和优化算法,通过Java的源码可知,如HashMap。

单位换算

bit:位

一个二进制数据0或1,是1bit;

byte:字节

1 byte = 8 bit , 存储空间的基本计量单位

一个英文字符占一个字节;

1 字母 = 1 byte = 8 bit

一个汉字占2个字节;

1 汉字 = 2 byte = 16 bit

支持的数据类型

首先明确一点,Java中的位运算是针对整型的数据类型进行运算的,所以操作数必须是一下五种之一。

数据类型

所占位数(bit)

byte

8

short

16

int

32

long

64

char

16

数据存储方式

计算机中存储的数据最终是以二进制存储,如int类型的十进制数字10表示为32bit的二进制:

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010

位运算符

运算符

意义

&

按位与

|

按位或

~

按位非

^

按位异或

<<

左移

>>

右移

<<<

无符号右移

按位与&

操作

十进制

二进制

操作数1

3

0 0 1 1

操作数2

5

0 1 0 1

& 后结果

1

0 0 0 1

总结:对应位同为1时,才为1,否则全为0(对应位只要有0,全为0,否则为1)。

另外:你可以把1理解为true,把0理解为false, true和false进行与(&)时,必须同为true时结果才为true.

按位或 |

操作

十进制

二进制

操作数1

3

0 0 1 1

操作数2

5

0 1 0 1

| 后结果

7

0 1 1 1

总结:对应位只要有1时,即为1,否则全为0(对应位只有全是0时,结果才是0,否则为1)。

另外:你可以把1理解为true,把0理解为false, true和false进行或(|)时,只要有true,结果即为true。

按位非~

操作

十进制

二进制

操作数1

3

0 0 1 1

~ 后结果

-4

1 1 0 0

总结:对每位进行取反。

~x = -(x + 1)

按位异或 ^

操作

十进制

二进制

操作数1

3

0 0 1 1

操作数2

5

0 1 0 1

^ 后结果

6

0 1 1 0

总结:只要对应为不同即为1

左移<< 和 右移 >>

通过下面的图更加直观:

bit在java中是什么 java操作bit_数据类型

左移总结

m<

溢出情况举例:5<<29,相当于 (2^2 + 1) * 2^29 ,这个结果显然大于正数的最大值 2^31-1,所以得出的是个负数。

右移总结

m>>n即相当于m除以2的n次方,得到的为整数时,即为结果。如果结果为小数,此时会出现两种情况:

如果m为正数,得到的商会无条件 的舍弃小数位;

如果m为负数,舍弃小数部分,然后把整数部分加+1得到位移后的值。

无符号右移 >>>