Java位运算使用与原理

1. 位运算符

1.1 java支持的位运算符：

&：按位与。

|：按位或。

~：按位非。

^：按位异或。

<<：左位移运算符。

>>：右位移运算符。

<<<：无符号右移运算符。

位运 算 符 中 ,除 ～ 以 外 ,其余 均 为 二 元 运 算 符 。 操 作 数 只 能 为 整 型 和字 符 型 数 据 。

Java使用 补 码 来 表 示 二 进 制 数 ,在补 码 表 示 中 ,最高 位 为 符号 位 ,正数 的 符 号 位 为 0,负数 为 1。补 码 的 规 定 如 下 :

对 正 数 来 说 ,最高位为 0,其余 各 位 代 表 数 值 本 身 (以二 进制 表 示 ),如 +42的补码 为 00101010。

对 负 数 而 言 ,把该 数 绝 对 值 的 补 码 按 位 取 反 ,然后 对 整 个数 加 1,即得 该 数的 补 码 。 如 -1的补 码 为11111111111111111111111111111111(00000000000000000000000000000001按 位 取 反 11111111111111111111111111111110+1=11111111111111111111111111111111 )。为何有那么多0、1，java中int是32位的。

1.6 左位移（<<）

算术右移（>>）: 符号位不变，低位补0。如：2<<2结果为8。

当移动的位数超过数字本身的位数时，那么不就都需要补0操作，实际上不是的，java不可能做那么浪费资源的事情。在真正执行位移前，其对要移动的位数做了一些预处理，比如32处理为0，-1处理为31.

1.7 右位移（>>）

低位溢出，符号位不变，并用符号位补溢出的高位。如：-6>>2结果为-2。

2.      不用临时变量交换两个数

public static int[] reverse(int[] nums){  
    int i = 0;  
    int j = nums.length-1;  
    while(j>i){  
        nums[i]= nums[i]^nums[j];  
        nums[j] = nums[j]^nums[i];  
        nums[i] = nums[i]^nums[j];  
        j--;  
        i++;  
    }  
    return nums;  
}  

连续三次使用异或，并没有临时变量就完成了两个数字交换，怎么实现的呢？

int a = 3,b = 4;
    a = a^b;
    b = b^a; //b = b^(a^b)-->b=a
    a = a^b; //a = (a^b)^(b^(a^b))-->a=b