Java位运算符中的“&”，“|”，“~”，“^”

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位运算符主要针对二进制，它包括了：“与”、“非”、“或”、“异或”。从表面上看似乎有点像逻辑运算符，但逻辑运算符是针对两个关系运算符来进行逻辑运算，而位运算符主要针对两个二进制数的位进行逻辑运算。下面详细介绍每个位运算符。

与运算符

与运算符用符号“&”表示，其使用规律如下：
两个操作数中位都为1，结果才为1，否则结果为0。例如下面的程序段：

public class data13 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 129;
        int b = 128;
        System.out.println("a 和b 与的结果是：" + (a & b));
    }
}

运行结果
a与b的结果是：128
下面分析这个程序：
“a”的值是129，转换成二进制就是10000001，而“b”的值是128，转换成二进制就是10000000。根据与运算符的运算规律，只有两个位都是1，结果才是1，可以知道结果就是10000000，即128。

或运算符

或运算符用符号“|”表示，其运算规律如下：
两个位只要有一个为1，那么结果就是1，否则就为0。例如下面的程序段：

public class data14 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 129;
        int b = 128;
        System.out.println("a 和b 或的结果是：" + (a | b));
    }
}

运行结果
a或b的结果是：129
下面分析这个程序段：
“a”的值是129，转换成二进制就是10000001，而“b”的值是128，转换成二进制就是10000000，根据或运算符的运算规律，只有两个位有一个是1，结果才是1，可以知道结果就是10000001，即129。

非运算符

非运算符用符号“~”表示，其运算规律如下：
如果位为0，结果是1，如果位为1，结果是0。例如下面的程序段：

public class data15 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 2;
        System.out.println("a 非的结果是：" + (~a));
    }
}

运行结果
非a的结果是：-3
在计算机内部，有符号数有三种表示法：原码、反码和补码。

原码

原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值. 比如如果是8位二进制
[+1]原 = 0000 0001
[-1]原 = 1000 0001
因为第一位是符号位, 所以若是8位二进制数，其取值范围就是:
[1111 1111 , 0111 1111]
即[-127 , 127]
原码是人脑最容易理解和计算的表示方式。

反码

反码表示法规定：正数的反码与其原码相同；负数的反码是对其原码逐位取反，但符号位除外。
[+1] = [ 00000001 ]原码 = [ 00000001 ]反码；
[-1] = [ 10000001 ]原码 = [ 11111110 ]反码；
可见如果一个反码表示的是负数, 人脑无法直观的看出来它的数值. 通常要将其转换成原码再计算

补码

补码是计算机中用来表示负数，使得负数能够使用加法器参与加法运算的一种码。
正数的补码即为自己，负数的补码为符号位不变，其余逐位求反再加1。
下面分析这个程序段：
“a”的值是2，转换成二进制就是00000010，非运算符运算后就是11111101。

异或运算符

异或运算符是用符号“^”表示的，其运算规律如下：
两个操作数的位中，相同则结果为0，不同则结果为1。例如下面的程序段：

public class data16 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 15;
        int b = 2;
        System.out.println("a 与 b 异或的结果是：" + (a ^ b));
    }
}

运行结果
a异或b的结果是：13
分析上面的程序段：
“a”的值是15，转换成二进制为1111，而“b”的值是2，转换成二进制为0010，根据异或的运算规律，可以得出其结果为1101 即13。

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