了解位运算

声明：本文来源于个人网络阅读理解、摘抄、整理，作为查询复习工具，如有错漏，恭请指正

位、字节、字是计算机数据存储的单位。

位是最小的存储单位，每一个位存储一个1位的二进制码。

一个字节8位。

字通常为16、32或64个位组成。

机器数

一个数在计算机中的二进制表示形式，叫做这个数的机器数。

机器数是带符号的，在计算机用机器数的最高位存放符号，正数为0，负数为1

机器数的真值

最高位看正负，余下算数值，数值为机器数真值

java基本数据类型

Java的原始类型里没有无符号类型，如果需要某个宽度的无符号类型，可以用>>>，这个是java的无符号右移操作符

char类型采用UTF-16编码，无所谓有无符号，在Java编程中强烈建议不要使用char类型

原码

符号位+真值

反码

正数的反码是其本身;

负数的反码就是原码符号位除外，其他位按位取反;

补码

正数的补码就是其本身;

负数的补码是在其原码的基础上，符号位不变，其余各位取反，最后+1。(也即在反码的基础上+1)

正数: 原码 = 反码 = 补码

负数: 补码 = 反码 + 1

<< 表示左移

计算步骤

1、转换为二进制

2、换算为补码

3、补码进行相应的位移操作得到结果补码

?正负均低位补0

4、补码转换为原码

5、进制换算为结果

相同真值的正负数 左移后的结果真值也相同

16  << 2  补码左移2位 低位补0
0001 0000   ->  0100 0000 = 1x 2^6 = 64

-16 << 2  补码左移2位 低位补0
反码 1001 0000   ->  1110 1111
补码 1110 1111   ->  1111 0000

左移后的补码 1111 0000   ->  1100 0000
左移后的反码 1100 0000   ->  1011 1111
左移后的原码 1011 1111   ->  1100 0000 = - 1x2^6= -64

>> 表示右移

16  >> 2  补码右移2位 高位补0
0001 0000   -> 0000 0100  = 1x 2^2 = 4

-16 << 2  补码右移2位 高位补1
反码 1001 0000   ->  1110 1111
补码 1110 1111   ->  1111 0000

右移后的补码 1111 0000   ->  1111 1100
右移后的反码 1111 1100   ->  1111 1011
右移后的原码 1111 1011   ->  1000 0100 = - 1x2^2= -4

计算步骤

1、转换为二进制

2、换算为补码

3、补码进行相应的位移操作得到结果补码

?正：高位补0

?负：高位补1

4、补码转换为原码

5、进制换算为结果

相同真值的正负数 右移后的结果真值也是相同的

>>> 无符号右移

正负右移均补0

正数同>>

负数

-16 >>> 2
32位原码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000
    反码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1111
    补码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000
    
补码右移2位:0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
补码为正  补码=反码=原码
结果：Integer.valueOf("00111111111111111111111111111100",2)=1073741820

& 按位与

两位全为1，结果才为1

0&0=0；0&1=0；1&0=0；1&1=1

例如：51&5 即0011 0011 & 0000 0101 =0000 0001 因此51&5=1.

（1）清零。如果想将一个单元清零，即使其全部二进制位为0，只要与一个各位都是零的数值相与，结果为零。

（2）取一个数中指定位。

例如：设X=10101110，取X的低四位，用X&0000 1111=0000 1110即可得到。

方法：找一个数，对应x要取的位，该数的对应位为1，其余位为零，此数与x进行“与运算”可以得到x中的指定位

| 按位或

只要有一个为1，结果就为1。

0|0=0； 0|1=1；1|0=1；1|1=1；

例如：51|5 即0011 0011 | 0000 0101 =0011 0111 因此51|5=55

特殊用法

常用来对一个数据的某些位置1。

方法：找到一个数，对应x要置1的位，该数的对应位为1，其余位为零。此数与x相或可使x中的某些位置1。

了解位运算

原文：https://www.cnblogs.com/liusheng-666/p/14246775.html