【C语言】一分钟带你了解最基础的位运算

想法

如果我想知道一个整数（32位）它对应的二进制为多少,可以怎么办呢？
我们先来看一段代码(算法)

public static void print(int num){
        for(int i=31;i>=0;i--){
            System.out.print((num&(1<<i))==0?"0":"1");//左移
        }
        System.out.println();
    }

左移

当我输入一个整数时，首先这个整数会有它对应的二进制
例如1= 0 000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
1.(1<<i)表示把数字1左移 i 位，这样刚开始就移到了上述 标黄的位置
用1与该位上的数字做与(&)运算，之后移动的位置不断地后移一位
2. 若结果为0，则表明num上该位为0，
若结果为1，则表明num上该位为1
遍历完成后，就得到了num对应的二进制啦！

测试

public static void main(String[] args) {
        int num=4;
        print(num);
    }

右移

其实大体与左移类似，但需注意一点
当每一位均右移后，最高位补什么？
这里介绍两种右移
1.>>
有符号右移，意思就是右移后，最高位补符号位
原来是正数，补0
原来是负数，补1
2.>>>
无符号右移，均补0

public static void main(String[] args) {
        int a=Integer.MIN_VALUE;
        print(a);
        print(a>>1);//右移一位，那最高位得需要一个数字来补，>>表示用符号位补
        print(a>>>1);//>>>表示用0来补
    }

补充

如何通过位运算将正负数互换？
方法：取反加一

public static void main(String[] args) {
        int c=5;
        int d=(~c+1);
        System.out.println(c);
        System.out.println(d);
        
    }

值得注意的是，
正数最大值为 2^31-1，
负数最小值为 -2^31,
当负数取最小值，此时不能得到正的最大值，通过取反加一可知
得到的为其本身

public static void main(String[] args) {
        int c=Integer.MIN_VALUE;
        int d=(~c+1);
        System.out.println(c);
        System.out.println(d);

    }

其实我们的人生也就像位运算那样，简单而又朴实，或许时常左移，时常右移，徘徊不定，但因为不确定才有了存在的意义！