我们知道计算机存储数据时只存0和1,即只有二进制,计算机不识别十进制数。所以对于计算机中的位运算相比加减乘除运算要快的多。位运算在运算中是最快的。
因此,可以使用位运算来代替部分算术运算,以此提高性能。其中最典型的就是对于整数的乘、除运算的优化。
位运算符号: 【注意位运算符的优先级没有加减乘除高,在运算过程中有时需要加括号处理】
&:二进制的与运算符。
|:二进制的或运算符。
^:二进制的异或运算符。
~:二进制的取反运算符,所有位都取反。
<<:二进制的按位左移运算符,有符号数左移后符号位不变。
>> :二进制的按位右移运算符,有符号数右移后符号位不变。
int a = 16;
int c = a << 2;//左移两位,相当于乘4
int d = a >> 2;//右移两位,相当于除4
System.out.println(c);//64
System.out.println(d);//4
乘法:A = A * B,可以使用<<位运算符,A << n。举个栗子:A = A * 4 可以变为 A << 2。
除法:A = A / B,可以使用>>位运算符,A >> n。举个栗子:A = A / 4 可以变为 A >> 2。
可以通过以下的栗子看出运算时间和结果
int a = 16;
double start1 = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0;i < 1000000; i++){
result1 += a * 64;
}
double end1 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("乘法运算结果"+ result1 +"时间"+ (end1 - start1));
int result2 = 0;
double start2 = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0;i < 1000000; i++){
result2 += a << 6;
}
double end2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("位运算结果"+ result2 + "时间"+ (end2 - start2));
int result3 = 0;
double start3 = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0;i < 1000000; i++){
result1 -= result1 / 64;
}
double end3 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("除法运算结果"+ result3 +"时间"+ (end3 - start3));
int result4 = 0;
double start4 = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0;i < 1000000; i++){
result2 -= result2 >> 6;
}
double end4 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("位运算结果"+ result4 + "时间"+ (end4 - start4));
运行结果
在数据量百万级的情况下,可以看出,乘除法运行时间会比位运算快。虽然java在底层也做了一定的优化,但是仍然没有比位运算快。