【Java学习笔记】位运算

原创已于 2025-04-19 14:41:11 修改 · 679 阅读

8 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#java #学习 #笔记

于 2025-04-18 00:10:05 首次发布

Java学习笔记专栏收录该内容

91 篇文章

订阅专栏

位运算

一、原码，反码，补码

(1) 二进制的最高位是符号位：0 表示正数，1 表示负数（怎么记？ 1旋转一下变成-）
(2) 正数的原码、反码、补码都一样（三码合一）
(3) 负数的反码=它的原码符号位不变，其他位取反(0 - > 1 , 1 - > 0)
(4) 负数的补码=负数的反码+1，负数的反码=负数的补码 - 1
(5) 0 的反码，补码都是 0
(6) java 没有无符号数，换言之，java 中的数字都是有符号的
(7) （很重要！！！）在计算机运算的时候，都是以补码的方式来运算的
(8) （重点！！！）当我们看运算结果的时候，要看它的原码

二、位运算

1. 位运算符

（1）按位与&
（2）按位或|
（3）按位异或^
（4）按位取反~

2. 运算规则

注意：先将左右操作数转换成二进制，计算过程是采用补码计算
按位&：两位全为 1，结果为 1，否则为 0
按位或|：两位有一个为 1，结果为 1，否则为 0
按位异或^：两位一个为 0，一个为 1，结果为 1，否则为 0
按位取反~：0 - > 1 ， 1 - > 0
算术右移2 位 >>：低位溢出（指的是保存十进制数值所需要的二进制位数），符号位不变，并用符号位补溢出的高位
- int a=1>>2 ： // 1 => 00000001 => 00000000 （标黄的就是溢出的位）
- 本质：1 / 2 / 2 = 0
- 速算结果：左操作数作为被除数，右操作数表示除于二的次数，结果即为操作结果值
算术左移2 位 <<：符号位不变，低位左移（指的是保存十进制数值所需要的二进制位数），低位补 0
- int c=1<<2; // 1 => 00000001 => 00000100
- 本质：1*2*2 = 4
- 速算结果：左操作数作为乘数，右操作数表示乘以二的次数，结果即为操作结果值
逻辑右移 >>>：符号位也无符号右移，运算规则是：低位溢出，高位补 0
特别说明：没有 <<< 符号

三、运算方法代码示例

说明：由于数据类型是int类型，所有采用四个字节大小

// 位运算
public class BitOperator {

    // 编写一个main方法
    public static void main(String[] args) {

        // 推导过程
        // 1. 先得到 2的补码 => 2的原码 00000000 00000000 00000000 00000010
        //    2的补码 00000000 00000000 00000000 00000010
        // 2. 3的补码 3的原码 00000000 00000000 00000000 00000011
        //    3的补码 00000000 00000000 00000000 00000011
        // 3. 按位&
        //    00000000 00000000 00000000 00000010
        //    00000000 00000000 00000000 00000011
        //    00000000 00000000 00000000 00000010 & 运算后的补码
        //    运算后的原码 也是 00000000 00000000 00000000 00000010
        //    结果就是 2
        System.out.println(2 & 3); // 2

        // 推导
        // 1. 先得到 -2的原码 10000000 00000000 00000000 00000010
        // 2. -2的 反码 11111111 11111111 11111111 11111101
        // 3. -2的 补码 11111111 11111111 11111111 11111110
        // 4. ~-2操作 00000000 00000000 00000000 00000001 运算后的补码
        // 5. 运算后的原码 就是 00000000 00000000 00000000 00000001 => 1
        System.out.println(~-2); // 1

        // 推导
        // 1. 得到2的补码 00000000 00000000 00000000 00000010
        // 2. ~2操作 11111111 11111111 11111111 11111101 运算后的补码
        // 3. 运算后的反码 11111111 11111111 11111111 11111100
        // 4. 运算后的原码 10000000 00000000 00000000 00000011 => -3
        System.out.println(~2); // -3

        System.out.println(1 >> 2); // 0
        System.out.println(1 << 2); // 4
        System.out.println(4 << 3); // 4 * 2 * 2 * 2 = 32
        System.out.println(15 >> 2); // 15 / 2 / 2 = 3

        System.out.println(-10.4 % 3); // -1.4 近似值

        int i = 66;
        System.out.println(++i + i); // 134
    }
}