java中的位运算

位运算因为是直接二进制位操作，所以运行很快，在一些jdk源码里面看得见，一般开发web用不到，现在我们来讨论下位运算

以下为了方便显示，使用 八位二进制表示

说明一下：

负数在计算机中的存在形式
以补码的形式存在
负数转二进制:
1.写出x的绝对值的二进制值
2.对这个二进制值取反
3.对取反后的数加1

1. ~ 按位取反(单目运算符)

概念：操作一个二进制数，是1就变成0，0就变成1

例：~10 => ~00001010 => 11110101 => -11

二进制表示的最高位表示正负，1是负，0是正，11110101 转十进制就是 -1 然后取反加负号，就是 11110100 取反，就是 -00001011 就是 - 11

2. ^  按位异或(双目运算符)

概念：操作两个二进制数，相同的位相异就是1，相同就是0

例: 10^5 => 00001010 ^ 00000101 = > 000001111 =>15

3. & 按位与(双目运算符)

概念：操作两个二进制数，相同的位只要有一个是0，那么该位运算后的结果就是0

例：10&5 =>00001010 & 00000101 => 00000000 => 0

4. | 按位或(双目运算符)

概念：操作两个二进制数，相同的位只要有一个是1，那么该位就是1

例：10|5 => 00001010 | 00000101 => 00001111 => 15

eclipse运行控制台截图如下

顺便说一下位运算在进制转换中的应用

例如将八位二进制的(可以理解成byte类型)数转成两位16进制的数

// 首先初始化一个字符数组，用来存放每个16个字符
    private static final char[] hexDigits = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd',
            'e', 'f' };

public static void main(String[] args) {
		byte b = 123;
		// 因为一个 byte 类型的占 8位，一个16进制的占4位，所以8位二进制的可以看作是 两位十六进制的
		char [] c = new char[2];
		c[0]= hexDigits[b >>> 4 & 0xf]; // 这里使用在数组里面取的原因是int转char有时候会变成ascll里面的值，输出就不准确了
		c[1]= hexDigits[b & 0xf];
		System.out.println(new String(c));
	}

解释一下：因为 b是八位二进制的，比如说 20 ,二进制就是 00010100 转成十六进制，因为一个十六进制的数可以看作是4位二进制的，从左往右的数就是相当于十进制里面的 百位，十位，个位，将二十直接右移四位，就是 只有前面的四位了，其他的补零，就是 00000001 ,然后按位要做的就是计算 00000001的值，其实这里也可以不和 0xf(00001111)按位与，直接输出也就是十进制的值，但是这只是恰巧，最好还是与一下，然后转成十六进制的第一位就是1，然后再直接(20(00010100)不移位)和0xf（00001111）按位与，按位与可以除去前面的1，只要后面的四位，结果就是，00000100 就是4，所以十进制的20转十六进制就是 14.运行如下图所示

再例如，20转八进制

public static void main(String[] args) {
		byte b = 20;
		// 因为一个 byte 类型的占 8位，一个8进制的占3位，所以8位二进制的可以看作是 三位八进制的(不够的补零)
		char [] c = new char[2];
		c[0]= hexDigits[b >>> 6 & 7]; // 7的二进制就是 00000111,移位之后与的值就是转成八进制之后的值
		c[0]= hexDigits[b >>> 3 & 7];
		c[1]= hexDigits[b & 7];
		System.out.println(new String(c));
	}

运行结果如图：