java位操作

最新推荐文章于 2022-05-22 22:29:37 发布

原创最新推荐文章于 2022-05-22 22:29:37 发布 · 1k 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#java位操作

java语言专栏收录该内容

18 篇文章

订阅专栏

本文详细介绍了Java中的位操作，包括逻辑位操作（如&、|、~、^）及移位操作（如<<、>>、>>>）。文中还解释了位运算符的使用场景及其数学意义。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

java位操作

java中的移位操作是非常重要的部分，今天将移位相关内容记录下来，以便以后查阅

我将java中的移位分为两类，一类是逻辑为操作，也就是为之间的&、|、~、^等,另一类是移位，如<<、>>、和>>>

首先看第一类，这类比较简单

& (与): 这个符号其实在Java中是有重载的

用法一:可以代表非短路与

什么是非短路与？什么是短路与？通过下面一个例子解释

int a = 0,b=0;

if((a=a+1)<0 && (b=b+1)<0){}

System.out.println("a的值为"+a+" b的值为"+b) //输出结果 a的值为1，b的值为0

如果将if语句中的&&改为&的话执行结果则为 : a的值为1，b的值为0

这是什么原因呢？简单的解释一下，因为我们知道与操作的结果是有一个为假则整个表达式都为假，所有的都为真则整个表达式为真,&&是短路与，也就是说，当有一个表达式为假时，就不会往下执行了,即(b=b+1)没有执行，

所以得到的结果是 a为1,b为0, &是非短路与，也就是说就算知道有一个表达式为假了，整个表达式还是会全部执行，即(b=b+1)也执行了所以得到的结果是a为1，b为1

用法二:可以将数据按位做与操作

如将二进制的100和111相与，也就是将5和7相与，结果应该是100也就是4

System.out.println(0x04 & 0x07) //结果为4

在写这个代码的时候，在我的记忆中，好像八进制是前面加0，十六进制是前面加0x或0X，但又没有可以直接写二进制的方法呢, 如int i = 101011;google一下，查了一些资料发现几乎所有的编程语言都没有提供这种写法，我想一有可能是

很少人会这样用的原因把。

|(或): 或这个符号也有两种用法，一种是短路的或，一种是将数据按位做或操作, 和与对应，不再说明

~(非):非运算，即将所有的二进制取反,

byte b = 0;

~b //结果为-1

^(异或) :将位按异或操作

再来看第二类

java移位运算符不外乎就这三种：<<（左移）、>>（带符
号右移）和>>>（无符号右移）
1、左移运算符
左移运算符<<使指定值的所有位都左移规定的次数。
1）它的通用格式如下所示： value << num
num 指定要移位值value 移动的位数。
左移的规则只记住一点：丢弃最高位，0补最低位
如果移动的位数超过了该类型的最大位数，那么编译器会对移动的位数取模。如对int型移动33位，实际上只移动了33%32=1位。
2）运算规则
按二进制形式把所有的数字向左移动对应的位数，高位移出(舍弃)，低位的空位补零。当左移的运算数是int 类型时，每移动1位它的第31位就要被移出并且丢弃；当左移的运算数是long 类型时，每移动1位它的第63位就要被移出并且丢弃。当左移的运算数是byte 和short类型时，将自动把这些类型扩大为 int 型。 3）数学意义
在数字没有溢出的前提下，对于正数和负数，左移一位都相当于乘以2的1次方，左移n位就相当于乘以2的n次方
4）计算过程：
例如：3 <<2(3为int型)
1）把3转换为二进制数字0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011， 2）把该数字高位(左侧)的两个零移出，其他的数字都朝左平移2位， 3）在低位(右侧)的两个空位补零。则得到的最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1100，
转换为十进制是12。
移动的位数超过了该类型的最大位数，
如果移进高阶位（31或63位），那么该值将变为负值。下面的程序说明了这一点：

Java代码
// Left shifting as a quick way to multiply by 2. public class MultByTwo {
public static void main(String args[]) { int i;
int num = 0xFFFFFFE; for(i=0; i<4; i++) { num = num << 1;

System.out.println(num); } } }
该程序的输出如下所示：
536870908 1073741816 2147483632 -32
注：n位二进制，最高位为符号位，因此表示的数值范围-2^(n-1) ——2^(n-1) -1,所以模为2^(n-1)。 2、右移运算符
右移运算符<<使指定值的所有位都右移规定的次数。 1）它的通用格式如下所示： value >> num
num 指定要移位值value 移动的位数。
右移的规则只记住一点：符号位不变，左边补上符号位
2）运算规则：
按二进制形式把所有的数字向右移动对应的位数，低位移出(舍弃)，高位的空位补符号位，即正数补零，负数补1
当右移的运算数是byte 和short类型时，将自动把这些类型扩大为 int 型。
例如，如果要移走的值为负数，每一次右移都在左边补1，如果要移走的值为正数，每一次右移都在左边补0，这叫做符号位扩展（保留符号位）（sign extension ），在进行右移
操作时用来保持负数的符号。
3）数学意义
右移一位相当于除2，右移n位相当于除以2的n次方。
4）计算过程
11 >>2(11为int型)
1)11的二进制形式为：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1011 2)把低位的最后两个数字移出，因为该数字是正数，所以在高位补零。 3)最终结果是0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010。转换为十进制是3。
35 >> 2(35为int型)
35转换为二进制：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011

把低位的最后两个数字移出：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000 转换为十进制： 8
5）在右移时不保留符号的出来
右移后的值与0x0f进行按位与运算，这样可以舍弃任何的符号位扩展，以便得到的值可以作为定义数组的下标，从而得到对应数组元素代表的十六进制字符。例如
Java代码
public class HexByte {
public static public void main(String args[]) { char hex[] = {
'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'' };
byte b = (byte) 0xf1;
System.out.println("b = 0x" + hex[(b >> 4) & 0x0f] + hex[b & 0x0f]); } }
(b >> 4) & 0x0f的运算过程： b的二进制形式为：1111 0001 4位数字被移出：0000 1111 按位与运算:0000 1111 转为10进制形式为：15
b & 0x0f的运算过程：
b的二进制形式为：1111 0001 0x0f的二进制形式为：0000 1111 按位与运算：0000 0001 转为10进制形式为：1 所以，该程序的输出如下： b = 0xf1
3、无符号右移
无符号右移运算符>>> 它的通用格式如下所示： value >>> num
num 指定要移位值value 移动的位数。
无符号右移的规则只记住一点：忽略了符号位扩展，0补最高位无符号右移运算符>>> 只是对32位和64位的值有意义