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位运算符java

发布时间: 2022-06-28 19:09:44

java位运算符

位操作符(bitwise operator)
位操作符允许我们操作一个基本数据类型中的整数型值的单个“比特(bit)”,即二进制位。
位操作符会对两个参数对应的位执行布尔代数运算,并最终生成一个结果。

位操作符来源于 C 语言面向底层的操作,那时我们经常需要直接操纵硬件,设置硬件寄存
器内的二进制位。Java的设计初衷是嵌入电视机顶盒内,所以这种低级操作仍被保留了下来。
但是,我们可能不会过多地使用到位运算符。

如果两个输入位都是 1,则按位“与”操作符(&)生成一个输出位 1;否则生成一个输出
位0。如果两个输入位里只要有一个是1,则按位“或”操作符(|)生成一个输出位1;只
有在两个输入位都是0的情况下,它才会生成一个输出位0。如果两个输入位的某一个是1,
但不全都是1,那么“异或”操作(^)生成一个输出位1。按位“非”(~ ,也称为取补运
算,ones compliement operator )属于一元操作符;它只对一个操作数进行操作(其他位操
作是二元运算)。按位“非”生成与输入位相反的值——若输入0,则输出1;输入1,则输
出0。

位操作符和逻辑操作符都使用了同样的符号。因此,我们能方便地记住它们的含义:由于“位”
是非常“小”的,所以位操作符仅使用了一位符号。

位操作符可与等号(=)联合使用,以便合并运算操作和赋值操作:&=,|=和^=都是合法
的(由于~是一元操作符,所以不可与=联合使用)。

我们将布尔类型(boolean)作为一种“单比特”值对待,所以它多少有些独特的地方。我们

可对它执行按位“与”、“或”和“异或”运算,但不能执行按位“非”(大概是为了避免与
逻辑 NOT 混淆)。对于布尔值,位操作符具有与逻辑操作符相同的效果,只是它们不会中
途“短路”。此外,针对布尔值进行的按位运算为我们新增了一个“异或”逻辑操作符,它并
未包括在“逻辑”操作符的列表中。在移位表达式中,我们被禁止使用布尔运算,原因将在下
面解释。

移位操作符(shift operator)
移位操作符操作的运算对象也是二进制的“位”,但是它们只可以被用来处理整数类型(基本
类型的一种)。左移位操作符(<<)能将操作符左边的运算对象向左移动操作符右侧指定的
位数(在低位补 0)。“有符号”右移位操作符(>>)则将操作符左边的运算对象向右移动操
作符右侧指定的位数。“有符号”右移位操作符使用了“符号扩展”:若符号为正,则在高位插
入0;若符号为负,则在高位插入1。Java中增加了一种“无符号”右移位操作符(>>>),它
使用了“零扩展”:无论正负,都在高位插入0。这一操作符是C或C++没有的。

如果对char、byte或者short类型的数值进行移位处理,那么在移位进行之前,它们会自动
转换为int,并且得到的结果也是一个int类型的值。而右侧操作数,作为真正移位的位数,
只有其二进制表示中的低5位才有用。这样可防止我们移位超过int型值所具有的位数。(译
注:因为2的5次方为32,而int型值只有32位)。若对一个long类型的数值进行处理,
最后得到的结果也是long。此时只会用到右侧操作数的低6位,以防止移位超过long型数
值具有的位数。

移位可与等号(<<=或>>=或>>>=)组合使用。此时,操作符左边的值会移动由右边的值指
定的位数,再将得到的结果赋回左边的变量。但在进行“无符号”右移结合赋值操作时,可能
会遇到一个问题:如果对byte或short值进行这样的移位运算,得到的可能不是正确的结果。
它们会先被转换成int类型,再进行右移操作。然后被截断,赋值给原来的类型,在这种情
况下可能得到-1的结果。下面这个例子演示了这种情况:

//: c03:URShift.java
// Test of unsigned right shift.
import com.bruceeckel.simpletest.*;

public class URShift {
static Test monitor = new Test();
public static void main(String[] args) {
int i = -1;
System.out.println(i >>>= 10);
long l = -1;
System.out.println(l >>>= 10);
short s = -1;
System.out.println(s >>>= 10);
byte b = -1;
System.out.println(b >>>= 10);

b = -1;
System.out.println(b>>>10);
monitor.expect(new String[] {
"4194303",
"18014398509481983",
"-1",
"-1",
"4194303"
});
}
} ///:~

在最后一个移位运算中,结果没有赋回给b,而是直接打印出来,所以其结果是正确的。

下面这个例子向大家阐示了如何应用涉及“按位”操作的所有操作符:

//: c03:BitManipulation.java
// Using the bitwise operators.
import com.bruceeckel.simpletest.*;
import java.util.*;

public class BitManipulation {
static Test monitor = new Test();
public static void main(String[] args) {
Random rand = new Random();
int i = rand.nextInt();
int j = rand.nextInt();
printBinaryInt("-1", -1);
printBinaryInt("+1", +1);
int maxpos = 2147483647;
printBinaryInt("maxpos", maxpos);
int maxneg = -2147483648;
printBinaryInt("maxneg", maxneg);
printBinaryInt("i", i);
printBinaryInt("~i", ~i);
printBinaryInt("-i", -i);
printBinaryInt("j", j);
printBinaryInt("i & j", i & j);
printBinaryInt("i | j", i | j);
printBinaryInt("i ^ j", i ^ j);
printBinaryInt("i << 5", i << 5);
printBinaryInt("i >> 5", i >> 5);
printBinaryInt("(~i) >> 5", (~i) >> 5);
printBinaryInt("i >>> 5", i >>> 5);

printBinaryInt("(~i) >>> 5", (~i) >>> 5);

long l = rand.nextLong();
long m = rand.nextLong();
printBinaryLong("-1L", -1L);
printBinaryLong("+1L", +1L);
long ll = 9223372036854775807L;
printBinaryLong("maxpos", ll);
long lln = -9223372036854775808L;
printBinaryLong("maxneg", lln);
printBinaryLong("l", l);
printBinaryLong("~l", ~l);
printBinaryLong("-l", -l);
printBinaryLong("m", m);
printBinaryLong("l & m", l & m);
printBinaryLong("l | m", l | m);
printBinaryLong("l ^ m", l ^ m);
printBinaryLong("l << 5", l << 5);
printBinaryLong("l >> 5", l >> 5);
printBinaryLong("(~l) >> 5", (~l) >> 5);
printBinaryLong("l >>> 5", l >>> 5);
printBinaryLong("(~l) >>> 5", (~l) >>> 5);
monitor.expect("BitManipulation.out");
}
static void printBinaryInt(String s, int i) {
System.out.println(
s + ", int: " + i + ", binary: ");
System.out.print(" ");
for(int j = 31; j >= 0; j--)
if(((1 << j) & i) != 0)
System.out.print("1");
else
System.out.print("0");
System.out.println();
}
static void printBinaryLong(String s, long l) {
System.out.println(
s + ", long: " + l + ", binary: ");
System.out.print(" ");
for(int i = 63; i >= 0; i--)
if(((1L << i) & l) != 0)
System.out.print("1");
else
System.out.print("0");

System.out.println();
}
} ///:~

程序末尾调用了两个方法:printBinaryInt()和printBinaryLong()。它们分别接受
一个 int 或 long 值的参数,并用二进制格式输出,同时附有简要的说明文字。你可以暂
时忽略它们具体是如何实现的。

请注意这里是用 System.out.print(),而不是 System.out.println()。print()方法不自动换行,所
以我们能在同一行里输出多个信息。

上面的例子中,expect() 以一个文件名作参数,它会从这个文件中读取预期的行(其中
可以有,也可以没有正则表达式)。对于那些太长,不适宜列在书里的输出,这种做法很有
用。这个文件的扩展名是“.out”,是所发布的代码的一部分,可以从www.BruceEckel.com下
载。如果有兴趣的话,可以打开这个文件,看看正确的输出应该是什么(或者你自己直接运
行一下前面这个程序)。

上面的例子展示了对int和long的所有按位运算的效果,还展示了int和long的最小值、最
大值、+1和-1值,以及它们的二进制形式,以使大家了解它们在机器中的具体形式。注意,
最高位表示符号:0为正,1为负。下面列出例子中关于int部分的输出:

-1, int: -1, binary:

+1, int: 1, binary:

maxpos, int: 2147483647, binary:

maxneg, int: -2147483648, binary:

i, int: 59081716, binary:

~i, int: -59081717, binary:

-i, int: -59081716, binary:

j, int: 198850956, binary:

i & j, int: 58720644, binary:

i | j, int: 199212028, binary:

i ^ j, int: 140491384, binary:

i << 5, int: 1890614912, binary:


i >> 5, int: 1846303, binary:

(~i) >> 5, int: -1846304, binary:

i >>> 5, int: 1846303, binary:

(~i) >>> 5, int: 132371424, binary:


数字的二进制表示形式被称为“有符号的2的补码”。

② java 里面位操作符有哪些

java
~
操作符,对每个二进制位的内容求反,即1变成0,0变成1
java
&
操作符,对应的二进制位进行与操作,两个都为1才为1,其他情况均为0
java
|
操作符,对应的二进制位进行或操作,两个都为0才为0,其他情况均为1
java
^
操作符
当对应二进制位值相同,该位为0
否则为1
java
<<
操作符,左边移动,右面填充0
java
>>
操作符,左边移动,右面填充0

③ 请教java位运算问题

Java 位运算 Java 位运算[转]一,Java 位运算1.表示方法: 在Java语言中,二进制数使用补码表示,最高位为符号位,正数的符号位为0,负数为1。补码的表示需要满足如下要求。 (l)正数的最高位为0,其余各位代表数值本身(二进制数)。 (2)对于负数,通过对该数绝对值的补码按位取反,再对整个数加1。2.位运算符 位运算表达式由操作数和位运算符组成,实现对整数类型的二进制数进行位运算。位运算符可以分为逻辑运算符(包括~、&、|和^)及移位运算符(包括>>、>)。1)左移位运算符()则将运算符左边的运算对象向右移动运算符右侧指定的位数。“有符号”右移位运算符使用了“符号扩展”:若值为正,则在高位插入0;若值为负,则在高位插入1。3)Java也添加了一种“无符号”右移位运算符(>>>),它使用了“零扩展”:无论正负,都在高位插入0。这一运算符是C或C++没有的。

④ java语言中 位运算符怎么计算的

都转换成16进制,就好处理
00000000 00000000 00000000 00010011
00000000 00000000 00000000 00010100
结果
00000000 00000000 00000000 00010000
只有两个位都是1,结果的位才是1 。

⑤ java 位运算符和逻辑运算符,有什么区别,&和&&

true
=
1
false
=
0
再看下面这段文字
一、逻辑运算符:
包括:1。&&逻辑与
2。||逻辑或
3。!逻辑非
逻辑运算符用于对包含关系运算符的表达式进行合并或取非
对于使用逻辑运算符的表达式,返回0表示“假”,返回1表示“真”。关于逻辑运算符的解释
请注意:任何使用两个字符做符号的运算符,两字符之间不应有空格,即将==写成=
=是错误的。
假设一个程序在同时满足条件a<10和b==7时,必须执行某些操作。应使用关系运算符和逻辑运算符“与”来写这个
条件的代码。用&&表示“与”运算符,该条件代码如下:
(a<10)
&&
(b==7);
类似地,“或”是用于检查两个条件中是否有一个为真的运算符。它由两个连续的管道符号(||)表示。如果上例
改为:如果任一语句为真,则程序需执行某些操作,则条件代码如下:
(a<10)
||
(b==7);
第三个逻辑运算符“非”用一个感叹号(!)表示。这个运算符对表达式的真值取反。例如,如果变量s小于10,程序
程序需执行某些操作,则条件代码如下:
(s<10)

(!(s>=10))
//s不大于等于10
关系运算符和逻辑运算符的优先级一般都低于算术运算符。例如,5>4+3的计算与5>(4+3)运算符是一样的,即
先计算4+3,再执行关系运算。此表达示的结果为“假”,即,将返回0。
下面的语句
printf("%d",5>4+3);
将输出
0
可以总结为:&&的结果是真真为真。||的结果是假假为假。
二、位运算符:
包括:1。&位与符
2。|位或符
3。^位异或符
4。~位取反符
以操作数12为例。位运算符将数字12视为1100。位运算符将操作数视为位而不是数值。数值
可以是任意进制的:十进制、八进制或十六进制。位运算符则将操作数转化为二进制,并相应地返回1或0。
位运算符将数字视为二进制值,并按位进行相应运算,运算完成后再重新转换为数字。例如:
表达式10&15表示(1010
&
1111),它将返回表示1010的值10。因为真真得真,或者是11得1,同位全是1结果也是1
表达式10|15表示(1010
|
1111),它将返回表示1111的值15。假假得假。全零得零。
表达式10^15表示(1010
^
1111),
它将返回表示0101的值5。此时是同性相斥,相同的就为假。
表达式~10表示(~1010),它将返回表示0101的值
-11。此号好理解,按位取反

⑥ 在JAVA中,位运算符到底是啥概念!

>> 右移,高位补符号位,被移出的丢弃;
>>> 无符号右移,高位补0,被移出的丢弃;
<< 左移,没有无符号的;
a=-2,a是int,java中int是4个字节,即a=;
其中最高位是符号位,负数是1,正数是0;

a>>>30后的结果赋给b,b=, 即3;

a>>30后的结果赋给b,b=, 即-1;

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