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:
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 >>>