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java位操作基本教程

2014年08月22日 14:44:39 | 作者:佚名 | 来源:51CTO

摘要:【CNW.com.cn资讯】Java中的位操作指定包括:~ 按位非(NOT) & 按位与(AND) | 按位或(OR) ^ 按位异或(XOR) >> 右移 >>> 无符号右移 >无符号右移。补0。 ~ 非 逐位取反 四、负数参与的运算,得到的是补码,需要将补码先...

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java位操作

【CNW.com.cn资讯】Java中的位操作指定包括:~ 按位非(NOT) & 按位与(AND) | 按位或(OR) ^ 按位异或(XOR) >> 右移 >>> 无符号右移 <<左移 前面几个都非常简单,主要是移位操作比较容易出错. 首先要搞清楚参与运算的数的位数,如int的是32位。long的是64位。 如int i = 1; i的二进制原码表示为: 00000000000000000000000000000001 long l = 1; l的二进制原码表示为: 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001 二、

正数没有反码、补码,也可以说正数的反码、补码跟原码一样。 负数的反码为原码逐位取反, 如int i = -1; 10000000000000000000000000000001,最高位是符号位。正数为0,负数为1。 逐位取反后: 01111111111111111111111111111110即反码。 反码加1: 01111111111111111111111111111111即补码。 负数都是用补码参与运算的。得到的也是补码,需要减1取反获得原码。三、常用的位运算符--0在位运算中是比较特殊的。

^ 异或。 相同为0,相异为1; 任何数与0异或都等于原值。 & 与。 全1为1, 有0为0;任何数与0异或都等于0。 | 或。 有1为1, 全0为0。任何数与0或都等于原值。 <<左移。 补0。 >> 右移。 符号位是0补0,是1补1。 >>>无符号右移。补0。 ~ 非 逐位取反

四、负数参与的运算,得到的是补码,需要将补码先减1,然后逐位取反,得到原码。即为运算结果。

0例外,如果得到的是0,则不需减1和取反。 另外,两个正数运算后得到的就是原码,不需减1和取反。 举例: 1^-1, -1 10000000000000000000000000000001--原码 01111111111111111111111111111110--反码 01111111111111111111111111111111--补码 1 00000000000000000000000000000001--原码 则1^-1等于 01111111111111111111111111111111^ 00000000000000000000000000000001= 01111111111111111111111111111110--补码 01111111111111111111111111111101--反码 10000000000000000000000000000010--原码==-2 即1^-1=-2 举例: 1^-2 -2 10000000000000000000000000000010--原码 01111111111111111111111111111101--反码 01111111111111111111111111111110--补码 1 00000000000000000000000000000001--原码 则1^-2等于 01111111111111111111111111111110^ 00000000000000000000000000000001= 01111111111111111111111111111111--补码 01111111111111111111111111111110--反码 10000000000000000000000000000001--原码==-1 1.<< 逻辑左移,右边补0,符号位和其他位一样. 正数: x<<1一般相当于2x,但是可能溢出. 溢出范围: 230~(231-1) 二进制表示 010000...000到01111....1111,移位后最高为变为1了,变成负数了. 负数: x<<1一般也相当于2x,也有可能溢出.所以, x*32可以写成x<<5 溢出范围: -231~-(230 1)二进制表示10000...000到101111...1111,移位后最高为变成0了,变成正数了. 2.>> 算术右移,和上面的不对应,为正数时左边补0,为负数时左边补1. x>>1,相当于x/2,余数被舍弃,因为这个是缩小,所以不会溢出. 不过有一点要注意: -1右移多少位都是-1. 另外舍弃的余数是正的, 3>>1=1 舍弃的余数是1. -3>>1=-2 舍弃的余数也是1,而不是-1. 对于正数 x>>1和x/2相等 对于负数 x>>1和x/2不一定相等. 3.>>> 逻辑右移,这个才是和<<对应的 这个把符号位一起移动,左边补0 对于正数,>>>和>>是一样的 对于负数,右移之后就变成正数了. 可以使用Integer.toBinaryString(int i)来看01比特,更加直观. 考虑下面的代码: for (val = 0; val < 100000; val =5) { alterX = val * 8; myResult = val * 2; } 用移位操作替代乘法操作可以极大地提高性能。下面是修改后的代码: for (val = 0; val < 100000; val = 5) { alterX = val << 3; myResult = val << 1; } 修改后的代码不再做乘以8的操作,而是改用等价的左移3位操作,每左移1位相于乘以2。相应地(+微信关注网络世界),右移1位操作相当于除以2。值得一提的是,虽然移位操作速度快,但可能使代码比较难于理解,所以最好加上一些注释。

无符号右移位操作符“>>>”在将bit串右移位时,从bit串的最左边填充0,这和带符号右移位操作符“>>”不同。“>>”在将bit串右移位时,从bit串的最左边填充原来最左边的位。也就是说,bit串原来最左边的位是符号位,如果为1,则在带符号右移时最左边始终填充1;如果为0,则在带符号右移时最左边始终填充0。

移位操作符的例子见下表。

操作 结果 说明
00110010 << 2 11001000 右边始终填充0
00110010 >> 2 00001100 结果一样
00110010 >>> 2 00001100
10110010 >> 2 11101100 结果不同
10110010 >>> 2 00101100
“按位与”操作符“&”对两个bit串按位进行逻辑与,“按位或”操作符“|”对两个bit串按位进行逻辑或,“按位异或”操作符“^”对两个bit串按位进行异或操作。运算规则如下表所示。

按位与 按位或 按位异或
0 & 0 = 0 0 | 0 = 0 0 ^ 0 = 0
0 & 1 = 0 0 | 1 = 1 0 ^ 1 = 1
1 & 0 = 0 1 | 0 = 1 1 ^ 0 = 1
1 & 1 = 1 1 | 1 = 1 1 ^ 1 = 0

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[责任编辑:孙可 sun_ke@cnw.com.cn]

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