前言

位運(yùn)算符是Java中的重要運(yùn)算符之一，用于對(duì)數(shù)據(jù)的二進(jìn)制位進(jìn)行操作。Java中的位運(yùn)算符包括按位與（&）、按位或（|）、按位取反（~）和按位異或（^）。這些運(yùn)算符可以幫助我們進(jìn)行位級(jí)操作，對(duì)于某些特定的問題解決方案非常有用。本文將深入探討Java中的位運(yùn)算符的用法、規(guī)則以及注意事項(xiàng)，幫助讀者更好地理解和應(yīng)用這些運(yùn)算符。

一、位運(yùn)算符

java 中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最小單位是字節(jié)，而數(shù)據(jù)操作的最小單位是比特位. 字節(jié)是最小的存儲(chǔ)單位，每個(gè)字節(jié)是由8個(gè)二進(jìn)制比特位組成的，多個(gè)字節(jié)組合在一起可以表示各種不同的數(shù)據(jù)。

位運(yùn)算符主要有四個(gè): & | ~ ^ ，除 ~ 是一元運(yùn)算符外，其余都是二元運(yùn)算符。

位操作表示 按二進(jìn)制位運(yùn)算. 計(jì)算機(jī)中都是使用二進(jìn)制來表示數(shù)據(jù)的(01構(gòu)成的序列), 按位運(yùn)算就是在按照二進(jìn)制位的每一位依次進(jìn)行計(jì)算。

1.1 按位與 &

按位與運(yùn)算符(&)會(huì)對(duì)兩個(gè)整數(shù)的每一位進(jìn)行比較。只有當(dāng)兩個(gè)相應(yīng)的位都是1時(shí)，結(jié)果中的該位才會(huì)是1，否則為0。這個(gè)操作常用于屏蔽某些位或檢查特定位是否設(shè)置。

int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a & b);

進(jìn)行按位運(yùn)算, 需要先把 10 和 20 轉(zhuǎn)成二進(jìn)制, 分別為 1010 和 10100

1.2 按位或 |

如果兩個(gè)二進(jìn)制位都是 0, 則結(jié)果為 0, 否則結(jié)果為 1

int a = 10;
int b = 20;
System.out.println(a | b);

運(yùn)算方式和按位于類似

注意:

當(dāng) & 和 | 的操作數(shù)為整數(shù)(int, short, long, byte) 的時(shí)候, 表示按位運(yùn)算, 當(dāng)操作數(shù)為 boolean 的時(shí)候, 表示邏輯運(yùn)算。

1.3 按位取反 ~

如果該二進(jìn)制位為 0 則轉(zhuǎn)為 1, 如果該二進(jìn)制位為 1 則轉(zhuǎn)為 0

int a = 0xf;
System.out.printf("%x\n", ~a)
//fffffff0

注意:

• 0x 前綴的數(shù)字為 十六進(jìn)制 數(shù)字. 十六進(jìn)制可以看成是二進(jìn)制的簡化表示方式. 一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字對(duì)應(yīng)4個(gè)二進(jìn)制位
• 0xf 表示 10 進(jìn)制的 15, 也就是二進(jìn)制的 1111
• printf 能夠格式化輸出內(nèi)容, %x 表示按照十六進(jìn)制輸出
• \n 表示換行符

1.4 按位異或^

按位異或運(yùn)算符(^)會(huì)對(duì)兩個(gè)整數(shù)的每一位進(jìn)行比較。如果兩個(gè)相應(yīng)的位相同（都是0或都是1），則結(jié)果中的該位為0；如果兩個(gè)位不同，則結(jié)果為1。

int a = 0x1;
int b = 0x2;
System.out.printf("%x\n", a ^ b);

注意：如果兩個(gè)數(shù)相同，則異或的結(jié)果為0

二、移位運(yùn)算符

移位運(yùn)算符有三個(gè): << >> >>> ，都是二元運(yùn)算符，且都是按照二進(jìn)制比特位來運(yùn)算的。

1.1 左移<<

最左側(cè)位不要了, 最右側(cè)補(bǔ) 0

int a = 0x10;
System.out.printf("%x\n", a << 1);
// 運(yùn)行結(jié)果(注意, 是按十六進(jìn)制打印的)
20

注意：向左移位時(shí)，丟棄的是符號(hào)位，因此正數(shù)左移可能會(huì)變成負(fù)數(shù)

1.2 右移>>

最右側(cè)位不要了, 最左側(cè)補(bǔ)符號(hào)位(正數(shù)補(bǔ)0, 負(fù)數(shù)補(bǔ)1)

int a = 0x10;
System.out.printf("%x\n", a >> 1);
// 運(yùn)行結(jié)果(注意, 是按十六進(jìn)制打印的)
8 in
t b = 0xffff0000;
System.out.printf("%x\n", b >> 1);
// 運(yùn)行結(jié)果(注意, 是按十六進(jìn)制打印的)
ffff8000

1.3 無符號(hào)右移>>>

最右側(cè)位不要了, 最左側(cè)補(bǔ) 0

int a = 0xffffffff;
System.out.printf("%x\n", a >>> 1);
// 運(yùn)行結(jié)果(注意, 是按十六進(jìn)制打印的)
7fffffff

注意:

• 左移 1 位, 相當(dāng)于原數(shù)字 * 2. 左移 N 位, 相當(dāng)于原數(shù)字 * 2 的N次方.
• 右移 1 位, 相當(dāng)于原數(shù)字 / 2. 右移 N 位, 相當(dāng)于原數(shù)字 / 2 的N次方.
• 由于計(jì)算機(jī)計(jì)算移位效率高于計(jì)算乘除, 當(dāng)某個(gè)代碼正好乘除 2 的N次方的時(shí)候可以用移位運(yùn)算代替.
• 移動(dòng)負(fù)數(shù)位或者移位位數(shù)過大都沒有意義

全篇總結(jié)

本篇詳細(xì)介紹了Java中的位運(yùn)算符。位運(yùn)算符包括按位與（&）、按位或（|）、按位取反（~）和按位異或（^），它們用于對(duì)數(shù)據(jù)的二進(jìn)制位進(jìn)行操作。通過位運(yùn)算符，我們可以進(jìn)行屏蔽位、檢查位狀態(tài)等處理，頻繁出現(xiàn)在底層編程、位運(yùn)算加密等場景中。在使用這些運(yùn)算符時(shí)，需要理解它們的運(yùn)算規(guī)則，注意正負(fù)數(shù)的影響以及運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)。通過合理運(yùn)用這些運(yùn)算符，能夠提高代碼的效率和性能，同時(shí)也解決一些特定問題。

到此這篇關(guān)于Java運(yùn)算符解密之位運(yùn)算、移位運(yùn)算的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java位運(yùn)算移位運(yùn)算內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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