1、二进制
计算机读的都是二进制。一个数字占4个字节。一个字节由一个8 位二进制数表示。
如: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011 表示11
1.1 数字
正数: 11的二进制 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
反码: 二进制数,1变成0, 0变成1。 正数的反码依旧是原码。
补码: 反码 + 1
如何计算一个负数的二进制:此处-11
第一步 11的二进制: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
第一步 计算反码: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100
第二部 计算补码: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101
-11的二进制: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101
1.2 与操作 &
&: 都是1 则为1,否则为0
11的二进制: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
9的二进制: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
11 & 9: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
1.3 或操作 |
|: 有一个为1,则为1,否则为0
11的二进制: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
9的二进制: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
11 | 9: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
1.4 异或操作 ^
^: 两个不同,则为1, 否则为0
11的二进制: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
9的二进制: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1001
11 ^9: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010
1.5 非 ~
~:一元操作,0变1,1变0
11的二进制: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
~11: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100
1.6 位移操作 >> >>> <<
a>>b: 数字a向右移动b位,正数补0, 负数补1
a<<b: 数字a向左移动b位
a>>>b: 数字a向右无符号位移动b位(只补0)
11的二进制: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011
11>>2 : 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010
-11的二进制:1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101
-11>>2 : 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
-11>>>2 : 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
1.7 联合符号
a &= b => a= (a&b)
a |=b: => a = (a|b)
a ^= b: => a = (a ^b)
2、位移操作的日常使用:
2.1 求余
// 可以用来 取余
int c = 4;
int len = 10;
System.out.println("c & len: " + (len & (c-1)));
2.2 求2的n次幂
// 获取最小的2的m次幂, 且结果是大于n的数
int n = 10;
n |= n >>> 1;
n |= n >>> 2;
n |= n >>> 4;
n |= n >>> 8;
n |= n >>> 16;
System.out.println("n: " + (n+1));
本文详细介绍了计算机中二进制的表示方法及其与、或、非等基本位运算的原理。此外,还深入探讨了位移操作的实用场景,如求余和求2的n次幂的方法。
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