java位运算符本质推算

位运算符简介

位运算符是一种按位操作的运算符，它直接对二进制位进行操作。Java中常用的位运算符有：

• 左移（<<）：将操作数的二进制位向左移动指定位数，空出的低位补0。
• 右移（>>）：将操作数的二进制位向右移动指定位数，空出的高位补0（有符号右移）或1（无符号右移）。
• 按位与（&）：将两个操作数的二进制位逐位相与，结果为0或1。
• 按位或（|）：将两个操作数的二进制位逐位相或，结果为0或1。
• 按位异或（^）：将两个操作数的二进制位逐位相异或，结果为0或1。
• 位反（~）：将操作数的二进制位逐位取反，结果为0或1。

二进制的原码、反码和补码

在理解位运算符的工作原理之前，我们需要先了解二进制的原码、反码和补码。

• 原码：原码是最简单的二进制表示形式，正数的原码就是其本身，负数的原码是在其绝对值的最高位加一个负号（-）。
• 反码：反码是原码的按位取反，即把0变成1，把1变成0。
• 补码：补码是反码加1，即把最低位的0变成1，把最高位的1变成0。

位运算符的推算过程

左移（<<）

左移运算符将操作数的二进制位向左移动指定位数，空出的低位补0。例如：

int a = 10; // 二进制为 0000 1010
a << 2; // 二进制为 0010 1000

在这个例子中，a的二进制位向左移动了2位，空出的低位补0，因此结果为0010 1000（十进制20）。

右移（>>）

右移运算符将操作数的二进制位向右移动指定位数，空出的高位补0（有符号右移）或1（无符号右移）。例如：

int a = 10; // 二进制为 0000 1010
a >> 2; // 二进制为 0000 0010（有符号右移）
a >>> 2; // 二进制为 0000 0010（无符号右移）

在这个例子中，a的二进制位向右移动了2位，有符号右移时，空出的高位补0，因此结果为0000 0010（十进制2）；无符号右移时，空出的高位补1，因此结果也是0000 0010（十进制2）。

按位与（&）

按位与运算符将两个操作数的二进制位逐位相与，结果为0或1。例如：

int a = 10; // 二进制为 0000 1010
int b = 5; // 二进制为 0000 0101
a & b; // 二进制为 0000 0000

在这个例子中，a和b的二进制位逐位相与，结果为0000 0000（十进制0）。

按位或（|）

按位或运算符将两个操作数的二进制位逐位相或，结果为0或1。例如：

int a = 10; // 二进制为 0000 1010
int b = 5; // 二进制为 0000 0101
a | b; // 二进制为 0000 1111

在这个例子中，a和b的二进制位逐位相或，结果为0000 1111（十进制15）。

按位异或（^）

按位异或运算符将两个操作数的二进制位逐位相异或，结果为0或1。例如：

int a = 10; // 二进制为 0000 1010
int b = 5; // 二进制为 0000 0101
a ^ b; // 二进制为 0000 1111

在这个例子中，a和b的二进制位逐位相异或，结果为0000 1111（十进制15）。

位反（~）

位反运算符将操作数的二进制位逐位取反，结果为0或1。例如：

int a = 10; // 二进制为 0000 1010
~a; // 二进制为 1111 0101

在这个例子中，a的二进制位逐位取反，结果为1111 0101（十进制-11）。

结语

本文介绍了Java位运算符的原理和使用，希望对读者有所帮助。更多关于Java位运算符的知识，可以参考Java官方文档或其他相关资料。