java中的常见运算符的计算方式

原码，反码，补码

在说计算方式之前，先说一下计算机中的原码，反码和补码，计算机中存储的二进制都为数据的补码

原码

符号位加上真值的绝对值

代码解读

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+1： 0000 0001 -1： 1000 0001

反码

正数的反码就是其本身，负数的反码实在其原码的基础上，符号位不变，其余部位取反

代码解读

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+1： 0000 0001 -1： 1111 1110

补码

正数的补码是其本身，负数的补码是在原码的基础上，符号位不变，其余各位取反，最好+1（即在反码的基础上+1）

代码解读

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+1： 0000 0001 -1： 1111 1111

java中常见运算符的计算方式

计算机中的计算方式都是二进制计算，下面说的计算方式中，均要把十进制转换为二进制进行计算

& （按位与 &） 两个为真才为真，例如：1 & 1 = 1， 1 & 0 = 0， 0 & 1 = 0， 0 & 0 = 0

3 & 5 = 1

代码解读

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3: 0011 5: 0101 0001 => 1

&& （逻辑与） 两个为真才为真，如果前面的表达式为假，后面的表达式不在参与计算

| （按位或 |）一个为真即为真，例如： 1 | 1 = 1， 1 | 0 = 1， 0 | 1 = 1， 0 | 0 = 0

6 | 2 = 6

代码解读

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6: 0110 2: 0010 0110 => 6

|| （逻辑或） 一个为真即为真，后面的计算不在继续，如果前面的为假，在计算右边的表达式

^ （异或运算符） 不同的即为真，运算规则：1 ^ 0 = 1, 1 ^ 1 = 0, 0 ^ 1 = 1, 0 ^ 0 = 0

5 ^ 9 = 12

代码解读

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5: 0101 9: 1001 1100 => 12

<<（左移运算符） 将对应数字的有效位二进制往左移多少位，右边补0，正数第一位符号位补0，负数第一位符号位补1。在没有溢出的情况下，等于2的n次方。高位移出之后舍弃，低位的空挡补零

5 << 2 = 20

代码解读

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5: 0000 0101 左移两位： 0001 0100 => 20

>> （右移运算符） 把有效位右移对应个数，在没有溢出的情况下相当于除以2的n次方。低位的移出舍弃，高位的空位补符号位，即正数补0，负数补1

5 >> 2 = 1

代码解读

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5: 0000 0101 右移两位: 0000 0001 => 1

>>> （无符号右移） 忽略符号扩展位，0 补最高位，只是针对负数进行运算，正数的话和右移没有区别

下面的计算例子采用8位表示

6 >>> 2 = 1

代码解读

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6: 0000 0110 >>> 0000 0001 => 1

-6 >>> 2 = 33

代码解读

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-6 1000 0110 >>> 0010 0001 => 33

~ （取反运算符）

~5 = -6

代码解读

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5: 0000 0101 ~ 1111 1010 = -6

思考关于计算机中原码，反码，补码的问题

为什么使用补码

可以将符号位与其他位统一处理，同时，减法也可以按照加法来处理

例如： 6 - 2 = 6 + （-2） = 4 下面的二进制码均为补码

代码解读

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0000 0110 - 0000 0010 = 0000 0110 + 1111 1110 = 0000 0100 = 4

不仅仅修复了0的符号以及存在两个编码的问题，而且能够多表示一个最低位，这就是使用原码或者反码表示的范围位[-127,+127]使用补码表示的范围位[-128,+127]

原因如下: -1-127 = -128

代码解读

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原码： 1000 0001 + 1111 1111 反码： 1111 1110 + 1000 0000 补码： 1111 1111 + 1000 0001 => 1 1000 0000 => -128

-128 没有原码和反码，因为没有意义