位运算

最新推荐文章于 2025-09-13 09:06:35 发布

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文章标签： java

原文链接：http://www.cnblogs.com/scoftlin/p/9024588.html

本文详细介绍了计算机科学中的位运算，包括左移、右移（算术右移与逻辑右移）、按位与、按位或、按位非及按位异或操作。通过具体的示例解释了这些位运算符的工作原理及其应用场景。

一、左移操作 `A << B`

将A的二进制左移B 位，超过32 位的截取，不足的补零。
示例：

int a = 12 ;
// 12 的二进制为：00000000 00000000 00000000 00001100
int b = 2 ;

// a << 2 = 00000000 00000000 00000000 00110000(2) =48(10)
a << b = 48

即左移操作的结果为A*2^B, 那是否可以写成这种方式呢，其实位运算的运算效率比算数运算效率要快，不过对于java . 编译器会做优化。

二、右移操作 `A >> B`

右移操作包括 算术右移 和 逻辑右移
算术右移：带码符号位的右移A >> B, 将A 的二进制每位向右移动B 位，左边不足的位用符号位补（正数用0补，负数用1补），因此负数又移操作后还是负数，正数右移操作后还是正数。
逻辑右移：不带符号位的右一A >>> B ，将A 的二进制每位向右移动B 位，左边不足的位用0 补。因此逻辑右移后结果都是正数。
示例：

int a = 12; 
int b = 2 ;
int c = a >> b;
// c = 00000000 00000000 00000000 00001100 >> 2 = 00000000 00000000 00000000 00000011 = 3

int d = -12 ;
int b = 2 ;
int e = a >> 2;
// e = 11111111 11111111 11111111 11110100 >> 2 = 11111111 11111111 11111111 11111101 = - 3

int d = a >>> b ;
// d = 00000000 00000000 00000000 00001100 >> 2 = 00000000 00000000 00000000 00000011 = 3

int e = d >>>b ;
// c = 11111111 11111111 11111111 11110100 >> 2 = 00111111 11111111 11111111 11111101 = 
1073741821

最终的结果: 12 >> 2 = 3 , -12 >> 2 = -3 , 12 >>> 2 = 3 , -12 >>> 3 = 1073741821

三、按位与操作`A & B`

1&1 = 1 1&0 = 0 0&1 = 0 0&0 = 0

示例：

int a = 6 ;
int b = 2;
c = a & b;
// 00000000 00000000 00000000 00000110 &　00000000 00000000 00000000 00000010 = 000000000 00000000 00000000 00000010 = 2

四、按位或操作`A|B`

1&1 = 1 1&0 = 1 0&1 = 1 0&0 = 0
示例：

int a = 6 ;
int b = 2;
c = a & b;
// 00000000 00000000 00000000 00000110 &　00000000 00000000 00000000 00000010 = 000000000 00000000 00000000 00000110 = 12

五、按位非操作`~A`

~1 = 0 ~0 = 1
示例：

int a = 2 ;
c = ~ b;
// 00000000 00000000 00000000 00000010 
~ b = 11111111 11111111 11111111 11111101
= -3

六、按位异或操作`A^B`

1&1 = 0 1&0 = 1 0&1 = 1 0&0 = 1

示例：

int a = 6 ;
int b = 2;
c = a ^ b;
// 00000000 00000000 00000000 00000110 ^　00000000 00000000 00000000 00000010 = 00000000 00000000 00000000 00000100 = 4

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