重学Android：从位运算到二进制表示(零)

前言

以下内容针对非科班同学，可以快速掌握位运算和二进制表示等计算机基础运算知识，看过源码的同学都知道，源码中大量运用了位运算知识，如果你对这方面不了解的话，看起来是比较困难的，如果你工作接触到蓝牙数据，串口数据收发等内容，这方面更是你必须了解的。

首先说下我自己，以前非科班出身，这方面内容几乎没了解过，但从实习开始领导直接告诉我让我负责蓝牙（用485通信的运动数据蓝牙模块）传输这方面工作（回头想想工作这几年一共接触到了不下于8种不同的蓝牙模块协议），就开始疯狂恶补这方面内容16进制，位运算，异或校验，校验和，进制转换…，越看越蒙，发现短期内并不能完全理解，于是就边学边开发，不知不觉就突然懂了，就是这么神奇，所以说如果前期看不懂没关系，看到能认识就行，再翻翻笔记理解一下，慢慢就懂了（经验之谈）！

说的有点多，直接开搂！

1. 二进制表达形式

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1.1 什么是二进制？

计算机内部是通过二进制（0和1）来存储和处理数据的。每一位（bit）只能取两个值，0或1，而多个二进制位（bit）组合起来可以表示不同的数值。比如，8个二进制位可以表示的数值范围是00000000到11111111，即0到255，也代表一个字节。

1.1 高位低位？

我们或许在某些地方听说过，高几位和低几位之说，它们都是对于二进制而言诞生的，比如一个字节 8个bit 00010010 通常把左边的称为高位，右边的称为低位，可以叫高四位0001和低四位0010，这没什么讲的，大家了解就行。

2. 位运算概述

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位运算是直接对二进制位进行操作的运算方式，常用于底层开发、性能优化和算法实现中。与普通的算数运算（加法、减法等）不同，位运算操作的是二进制位，速度极快，且适用于很多底层系统和嵌入式开发。常见的位运算包括：位与（&）、位或（|）、位异或（^）、位取非（~）、左移（<<）、右移（>>）以及无符号右移（>>>）。

2.1 位与（&）

位与（&）是一个二元运算符，它对比特位上的两个数字进行操作。当且仅当两个相应的位都是1时，结果才为1，否则为0。

举个栗子：

  1101 (13)  
& 1011 (11)  
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  1001 (9)

只有第二位和第四位都为1，所以结果是1001，即9。通常使用（&）提取相应位的值，比如获取一个字节的高4位 就 &0xF0，获取低