位运算
位运算符
-
处理整数数值时,可以直接对组成整数数值的各个位进行操作。这意味着可以使用屏蔽技术获得整数中的各个位
-
&与 |或 ^异或 ~非/取反
-
>>
和<<
运算法将二进制位进行右移或者左移操作 -
无符号右移:
>>>
运算符将用0填充高位;>>
运算符用符号位填充高位,没有<<<
运算符 -
如果移动的次数超过了该类型的最大位数,那么编译器会对移动的位数取模。
对于int型,
1<<35
与1<<3
是相同的,而左边的操作数是long型时需对右侧操作数模64。如对int(4个字节,4*8=32,最大32位)型移动33位,实际上只移动了33%32=1位
a b ~a a&b a|b a^b 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0
位运算的奇技淫巧
- 判断奇偶性 x&11 表示奇数 x&10 表示偶数;因为奇数最后一位肯定是1,偶数最后一位肯定是0
- 获取二进制位是1还是0
- 交换两个整数
- 不用判断语句,求整数的绝对值
- x&(x-1)可以消掉二进制低位的1
- 比如10 -> 1010它的二进制位又2个1,9 -> 1001 ,1010 & 1001 = 1000 -> 8,就是消除低位的1
- 继续 8 -> 1000, 7 -> 0111, 1000 & 0111 = 0,就是又消除了一个1
- 提取最右的1(最低位的1) n & (~n +1)
异或可以理解为不进位的加法:1+1=0,0+0=0,1+0=1
性质:
- 交换律:可任意交换运算因子的位置,结果不变
- 结合律:即(ab)c == a(bc)
- 对于任何数,都有xx=0,x0=x,同自己异或为0,同0异或为自己
- 自反性:ABB = A^0=A,连续和同一个因子做异或运算,最终结果为自己
位运算备忘
<<表示左移,不分正负数,低位补0;
注:以下数据类型默认为byte-8位
左移时不管正负,低位补0
正数:r = 20 << 2
20的二进制补码:0001 0100
向左移动两位后:0101 0000
结果:r = 80
负数:r = -20 << 2
-20 的二进制原码 :1001 0100
-20 的二进制反码(符号位不变,其余位取反) :1110 1011
-20 的二进制补码(反码+1) :1110 1100
左移两位后的补码:1011 0000
反码:1010 1111
原码:1101 0000
结果:r = -80
note:
反码:
- 正数的反码是其本身
- 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
补码:
- 正数的补码就是其本身
- 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)
>>表示右移,如果该数为正,则高位补0,若为负数,则高位补1;
注:以下数据类型默认为byte-8位
正数:r = 20 >> 2
20的二进制补码:0001 0100
向右移动两位后:0000 0101
结果:r = 5
负数:r = -20 >> 2
-20 的二进制原码 :1001 0100
-20 的二进制反码 :1110 1011
-20 的二进制补码 :1110 1100
右移两位后的补码:1111 1011
反码:1111 1010
原码:1000 0101
结果:r = -5
>>>表示无符号右移,也叫逻辑右移,即若该数为正,则高位补0,而若该数为负数,则右移后高位同样补0
正数: r = 20 >>> 2
的结果与 r = 20 >> 2 相同;
负数: r = -20 >>> 2
注:以下数据类型默认为int 32位
-20:源码:10000000 00000000 00000000 00010100
反码:11111111 11111111 11111111 11101011
补码:11111111 11111111 11111111 11101100
右移:00111111 11111111 11111111 11111011
结果:r = 1073741819