java-位运算

位运算符是对操作数以二进制比特为单位进行的操作和运算位运算数的运算对象只能是整型和字符型结果为整型。位运算就是将参与运算的数据转换成2进制的补码后计算的计算后在回到原码转换为10进制原码反码和补码10进制与2进制的转换 1. 原码 原码就是符号位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符号, 其余位表示值. 2. 反码 反码的表示方法是: 正数的反码是其本身【原码】 负数的反码是在其原码的基础上, 符号位不变其余各个位取反. 3. 补码 补码的表示方法是: 正数的补码就是其本身【原码】 负数的补码是在其原码的基础上, 符号位不变, 其余各位取反, 最后1. (即在反码的基础上1) 整数的2进制就是源码 负数的2进制实质上补码表示。 -3 10000011—11111100—11111101【负数的原码取反1】{符号位不变} -3 00000011【3】—11111100【取反】—11111101【1】 【负数的绝对值的原码的取反1】 -7 00000111【7】—11111000【取反】—11111001【1】 -12 00001100【12】—11110011【取反】—11110100【1】下表列出了位运算符的基本运算1.与或非计算举例前四种使用正数举例负数的话需要使用补码位运算计算机基础学过 A 0011 1100 B 0000 1101 A B 0000 1100(两个都是1才是1) A | B 0011 1101(有1个1就是1) A ^ B 0011 0001(相同为0不同为1) ~ B 1111 0010 ~ A 1100 0011java代码测试Test public void test1() { // 十进制A的二进制为0011 1100 // 十进制B的二进制为0000 1101 int A 60; int B 13; System.out.println(与操作); // 进行与操作 System.out.println(A B); // 12 // 转换为二进制 System.out.println(Integer.toBinaryString(A B)); // 0000 1100 System.out.println(与操作); System.out.println(或操作); // 进行或操作 System.out.println(A | B); // 61 System.out.println(Integer.toBinaryString(A | B)); // 0011 1101 System.out.println(或操作); System.out.println(非操作); // 进行非操作 System.out.println(~A); // -61 System.out.println(Integer.toBinaryString(~A)); // 11111111111111111111111111000011 System.out.println(~B); // -14 System.out.println(Integer.toBinaryString(~B)); // 11111111111111111111111111110010 System.out.println(非操作); System.out.println(异或操作); // 进行异或操作 System.out.println(A ^ B); // 49 System.out.println(Integer.toBinaryString(A ^ B)); // 0011 0001 System.out.println(异或操作); }结果2.正数左移首先位运算是对补码进行操作的但是因为正数的补码就是原码本身所以这里直接对原码进行操作。左移/** * 正数左移 */ Test public void test2() { // 十进制A的二进制为0011 1100 int A 60; int W A 3; System.out.println(W); // 480 System.out.println(Integer.toBinaryString(W)); // 111100000 }分析在java里int类型是4字节32位的也就是说A的完整比特位为0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 1100这时候A左移3位可以理解为0011 1100往左边移动覆盖了三位右边补三个0结果就是0000 0000 0000 0000 0000 0001 1110 0000转换为十进制也就是480.3.正数右移/** * 正数右移,正数的无符号右移和普通右移结果是一样的。 */ Test public void test3() { // 十进制A的二进制为0011 1100 int A 60; int W A 3; System.out.println(W); // 7 System.out.println(Integer.toBinaryString(W)); // 0000 0111 }和左移一样32位比特位位0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 1100右移三位就是将右边的往右剔除三位左边补0。0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111转换为十进制就是7.4.正数无符号右移正数有符号右移和无符号右移没区别5.负数的左移/** * 负数左移 */ Test public void test4() { // -60的二进制原码为1011 1100其反码位1100 0011补码为1100 0100 int A -60; int W A 3; System.out.println(W); System.out.println(Integer.toBinaryString(W)); }A的二进制原码为1011 1100在java里是32位的所以第一位为1其原码为1000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 1100反码1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 0011补码为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 0100左移三位结果为1111 1111 1111 1111 1111 1110 0010 0000这是补码的形式换为反码1111 1111 1111 1111 1111 1000 01111 1111换位原码1000 0000 0000 0000 0000 0111 10000 0000数值部分是11110000000转换为十进制加上符号为-480。6.负数的右移Test public void test5() { // -60的二进制原码为1011 1100其反码位1100 0011补码为1100 0100 int A -60; int W A 3; System.out.println(W); // System.out.println(Integer.toBinaryString(W)); // }补码为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 0100右移3位1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000-1转换位反码1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111取反得到原码1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 10001000转换为十进制加上符号位结果就是-8。7.负数的无符号右移它的核心规则非常简单无论正数还是负数右移后左边空出的高位一律补 0。Test public void test6() { // -60的二进制原码为1011 1100其反码位1100 0011补码为1100 0100 int A -60; int W A 3; System.out.println(W); // System.out.println(Integer.toBinaryString(W)); // }其补码为1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 0100无符号右移3位的话0001 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000由于最高位符号位变成了0这意味着移位后的结果是一个正数。在计算机中正数的原码、反码、补码都是相同的。因此我们不需要像处理负数那样进行“减一取反”的操作直接将其转换为十进制即可。8.应用场景目前就我接触到的业务里也就和plc通信的时候需要使用到位运算其他地方几乎不用尽管日常业务开发可以不用但必须理解因为很多优秀源码如 ThreadPoolExecutor、HashMap离不开位运算。