Java的按位操作符

1.按位操作符概述

按位操作符，以单个“比特”(bit)，即二进制位来操作整数。按位操作符有：异或(^)、与(&)、或(|)、非(~)。按位“非”(~)，也称为取反操作符，他属于一元操作符，只对一个操作数进行操作（其他按位操作符是二元操作符，如：，因此他们可以这样写：&=、|=、^=效果类似于+=）。

2.按位操作符计算

分别对二进制补码有如下计算：
&：两个数输入位都是1，则输出1，否则输出0，如10&11=10；
|：两个数输入位都是0，则输出0，否则输出1，如：10|00=10；
^：两个数输入位不一样，则输出1，一样则输出0，如：10^00=10;
~：输入数为1就输出0，输入数为0就输出1,如：~10=01。
这里有一个公式，可以快速的得到非运算的结果：
~n=-n-1
下面讲解一下非运算的计算方法：
在计算机系统中，数值一律用补码来表示和存储，例如数字5，在计算机中保存为大小为这样的补码：0101，实际上这个补码前面还有很多0，但是对计算无用，这里省略，非运算就是将这个补码每位取反，得到这样一个补码：1010，转换成它的真值：-6，恰好符合之前的那个公式：~5=-5-1=6。
一般说来，计算这些按位操作符（或，与、非、异或、非）时，都可以通过以下步骤计算：
十进制->二进制->二进制原码->二进制补码->进行按位操作->按位操作后的二进制补码->二进制原码->二进制->十进制的结果
下面讲一下原码和补码：
原码的编码规则：
最高位为符号位（正数为0，负数为1），其余各数值位取二进制原值不变。
表示形式如下：
正数：

负数：

原码和补码的转换公式（都是二进制形式）：
对于正数
[X]补=[X]原 (即X≥0时)
对于负数
符号位仍为“1”（即符号位不变），各数值位“按位取反,末位再加1”，即：
[X]补= [X]反+1 (即X<0时)

3.按位操作符计算例子

这里给两个例子：
~2=-3
2->10(二进制)->010(原码)->010(补码)->非运算->101(补码)->111(原码)->-11(二进制)->-3(十进制)
-5^2=-7:
-5->-101(二进制)->1101(原码)->1011(补码)
2->010(二进制)->0010(原码)->0010(补码)
1011异或0010 结果为1001
1001(补码)->1111(原码)->-111(二进制)->-7(十进制)