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Java位運算符淺析

zhaofeihao / 1074人閱讀

摘要：在學(xué)習(xí)源碼中，發(fā)現(xiàn)有大量使用位運算符，這樣做的目的是為了節(jié)約內(nèi)存開銷和加快計算效率。位運算符，這個位代表這什么位二進制位簡稱位，是二進制記數(shù)系統(tǒng)中表示小于的整數(shù)的符號，一般用或表示，是具有相等概率的兩種狀態(tài)中的一種。

在學(xué)習(xí)源碼中，發(fā)現(xiàn)有大量使用位運算符，這樣做的目的是為了節(jié)約內(nèi)存開銷和加快計算效率。

位運算符，這個”位”代表這什么？

位：二進制位簡稱“位”，是二進制記數(shù)系統(tǒng)中表示小于2的整數(shù)的符號，一般用1或 0表示，是具有相等概率的兩種狀態(tài)中的一種。二進制位的位數(shù)可表示一個機器字的字長，一個二進制位包含的信息量稱為一比特。摘自百度百科

int類型占4個字節(jié)(byte);
一個字節(jié)=8bit(位);


一個int類型的數(shù)值占32bit(位)


int i = 123;?
10進制123轉(zhuǎn)為二進制后等于:1111011?
完整補位后:00000000 00000000 00000000 01111011

二進制的最高位為符號位，1代表負數(shù)，0代表正數(shù)，其余位表示數(shù)的絕對值

123轉(zhuǎn)為二進制補齊后為:00000000 00000000 00000000 01111011，這是123的原碼。?
負數(shù)的原碼按照絕對值轉(zhuǎn)為二進制后，最高位補1。?
-123的原碼:10000000 00000000 00000000 01111011

反碼:正數(shù)的反碼和原碼相同，負數(shù)的反碼為原碼除最高位外取反(0變1，1變0)。

補碼:正數(shù)的反碼和原碼相同，負數(shù)的補碼為原碼除最高位外取反+1。

123的原碼:00000000 00000000 00000000 01111011?
123的反碼:00000000 00000000 00000000 01111011?
123的補碼:00000000 00000000 00000000 01111011

-123的原碼:10000000 00000000 00000000 01111011?
-123的反碼:11111111 11111111 11111111 10000100?
-123的補碼:11111111 11111111 11111111 10000101

已知補碼求解碼?
最高位如果是1的話（負數(shù)），那么除了最高位之外的取反，然后加1得原碼。

最高位如果是0的話，不變，正數(shù)的補碼就是他的原碼。摘自

在計算機系統(tǒng)中，數(shù)值一律用補碼來表示和存儲。原因在于，使用補碼，可以將符號位和數(shù)值域統(tǒng)一處理；同時，加法和減法也可以統(tǒng)一處理。此外，補碼與原碼相互轉(zhuǎn)換，其運算過程是相同的，不需要額外的硬件電路。?摘自百度百科

打個比方:2-1是怎么計算的?

2-1=2+(-1);?
2的補碼: 00000010?
-1的補碼:11111111?
結(jié)果0 00000001，最高位溢出丟棄2-1 = 1。?
有關(guān)原碼反碼補碼學(xué)習(xí)討論可以參考:?
原碼、反碼、補碼的產(chǎn)生、應(yīng)用以及優(yōu)缺點有哪些？?
原碼, 反碼, 補碼 詳解

& 按位與

舉個例子:?

log:i2=0;

&比較的是boolean表達式時，右邊表達式的執(zhí)行不受左邊結(jié)果影響，所以當i<8不成立后，還是會執(zhí)行i2++。結(jié)果i2=0，i<8不成立if語句里面代碼未能執(zhí)行。

&比較的是數(shù)值時，相對應(yīng)位都是1，則結(jié)果為1否則為0。?

21&-1 = 21;?
正數(shù)補碼和原碼相同所以不必再轉(zhuǎn)換。負數(shù)需除最高位取反后+1得原碼。

| 按位或

按上面的例子，比較boolean表達式時左右兩邊都會執(zhí)行，有一個為真則真。?

| 比較數(shù)值時，相對應(yīng)位都是0則結(jié)果為0，否則為1。?

-21|-1 = -1;

^ 按位異或

相對應(yīng)位值相同則結(jié)果為0，否則為1?

-21^-1 = 20;

~ 按位取反

~位運算符將每一位取反?

~21 = -22;?

~-22 = 21;

移位運算

“有符號”左移<< 符號擴展機制值為正，則在高位補0，如果值為負，則在高位補1?

22<<3 = 176;

“有符號”右移>>?

-22>>4 = -2;

“無符號”右移>>>采用0擴展機制無論值的正負，都在高位補0?

-22>>>4 = 268435454;

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來自Google大佬的幾點寫簡歷的意見

Java高級進階，你必須要掌握這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

除了敲代碼，你還有什么副業(yè)嗎？

我就死磕安卓了，怎么了？

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