深入理解位运算

一、位运算基础操作

（一）按位与（&）

        按位与（&）操作是对两个二进制数的每一位进行逻辑与（&）运算。规则是：只有当两个对应位都为 1 时，结果位才为 1，否则为 0。执行按位与（&）操作：

  0101
& 0011
------
  0001

（二）按位或（|）

        按位或（|）操作对两个二进制数的每一位进行逻辑或（|）运算。规则是：只要两个对应位中有一个为 1，结果位就为 1，只有当两个对应位都为 0 时，结果位为 0。）执行按位或（|）操作：

  0101
| 0011
------
  0111

（三）按位异或（^）

按位异或（^）操作对两个二进制数的每一位进行异或（^）运算。规则是：当两个对应位不同时，结果位为 1，相同时为 0。执行按位异或（^）操作：

  0101
^ 0011
------
  0110

（四）左移（<<）

        左移操作将一个二进制数向左移动指定的位数。相当于将数扩大为原来的2^n倍。

0101 << 2     // 5
-----------
10100         // 20=5*2^2

（五）右移（>>）

        右移操作将一个二进制数向右移动指定的位数。相当于将数缩小为原来的2^n倍。

0100 >> 1          // 4
----------
0010               // 2=4/2^1

二、位运算的应用场景

（一）按位与（&）运算

判断数的奇偶性

int n = 10;
String str = (n & 1) == 1?"奇数":"偶数";
ystem.out.println(str);

运行结果：
偶数

（二）按位或（|）运算

系统权限管理

0001 读权限
0010 写权限
读写权限：
  0001
| 0011
------
  0011

（三）按位异或（^）运算

交换两个数的值

^的性质：
1、两个相同的数进行^时结果为：0
2、一个数与0进行^时结果为：数字本身
3、满足交换律:a^c^b=a^b^c


int n = 10,m =12;
System.out.printf("交换前n-->%d,m-->%d\n",n,m);
n=n^m;
m=n^m;
n=n^m;
System.out.printf("交换后n-->%d,m-->%d",n,m);

//运行结果
交换前n-->10,m-->12
交换后n-->12,m-->10

三、总结

        位运算作为计算机底层的重要操作，为我们提供了一种直接操作二进制数据的高效方式。虽然位运算在日常应用开发中可能不常见，但在系统编程、算法优化、数据处理等领域，它是不可或缺的强大工具。