前言

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

一、位運算符

java 中數據存儲的最小單位是字節(jié)，而數據操作的最小單位是比特位. 字節(jié)是最小的存儲單位，每個字節(jié)是由8個二進制比特位組成的，多個字節(jié)組合在一起可以表示各種不同的數據。

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

位操作表示 按二進制位運算. 計算機中都是使用二進制來表示數據的(01構成的序列), 按位運算就是在按照二進制位的每一位依次進行計算。

1.1 按位與 &

按位與運算符(&)會對兩個整數的每一位進行比較。只有當兩個相應的位都是1時，結果中的該位才會是1，否則為0。這個操作常用于屏蔽某些位或檢查特定位是否設置。

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

進行按位運算, 需要先把 10 和 20 轉成二進制, 分別為 1010 和 10100

1.2 按位或 |

如果兩個二進制位都是 0, 則結果為 0, 否則結果為 1

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

運算方式和按位于類似

注意:

當 & 和 | 的操作數為整數(int, short, long, byte) 的時候, 表示按位運算, 當操作數為 boolean 的時候, 表示邏輯運算。

1.3 按位取反 ~

如果該二進制位為 0 則轉為 1, 如果該二進制位為 1 則轉為 0

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

注意:

• 0x 前綴的數字為 十六進制 數字. 十六進制可以看成是二進制的簡化表示方式. 一個十六進制數字對應4個二進制位
• 0xf 表示 10 進制的 15, 也就是二進制的 1111
• printf 能夠格式化輸出內容, %x 表示按照十六進制輸出
• \n 表示換行符

1.4 按位異或^

按位異或運算符(^)會對兩個整數的每一位進行比較。如果兩個相應的位相同（都是0或都是1），則結果中的該位為0；如果兩個位不同，則結果為1。

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

注意：如果兩個數相同，則異或的結果為0

二、移位運算符

移位運算符有三個: << >> >>> ，都是二元運算符，且都是按照二進制比特位來運算的。

1.1 左移<<

最左側位不要了, 最右側補 0

int a = 0x10;
System.out.printf("%x\n", a << 1);
// 運行結果(注意, 是按十六進制打印的)
20

注意：向左移位時，丟棄的是符號位，因此正數左移可能會變成負數

1.2 右移>>

最右側位不要了, 最左側補符號位(正數補0, 負數補1)

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

1.3 無符號右移>>>

最右側位不要了, 最左側補 0

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

注意:

• 左移 1 位, 相當于原數字 * 2. 左移 N 位, 相當于原數字 * 2 的N次方.
• 右移 1 位, 相當于原數字 / 2. 右移 N 位, 相當于原數字 / 2 的N次方.
• 由于計算機計算移位效率高于計算乘除, 當某個代碼正好乘除 2 的N次方的時候可以用移位運算代替.
• 移動負數位或者移位位數過大都沒有意義

全篇總結

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

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

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