示例详解Java位运算符 >>>、^、&、<<、>>

雨点打透心脏的1/2处 2024-04-18 19:20 54阅读 0赞

Java基础中的位运算符逐个进行说明：  
**1、^（异或运算）**

2^3 = 1
    先将数字转换为二进制
    2 = 0010
    3 = 0011
    对 0010 和 0011 逐个数字比较，如果数字相同则计为 0，如果不相同则计为 1，故得出结果为 0001
    将 0001 转换为十进制后为 1

**2、&（与运算）**  
如果 A&B 左右有一个 boolean 则结果返回 boolean，否则当AB都是 int 则进行位运算

2&3 = 2
    先将数字转换为二进制
    2 = 0010
    3 = 0011
    对 0010 和 0011 逐个数字比较，如果数字有一个为 0 则为零，否则为 1，故得出结果为 0010
    将 0010 转换为十进制后为 2

**3、<<（向左位移）**  
将数字先转换为二进制，然后向左移动N位，右边补0

2 << 3 = 16
    先将数字转换为二进制
    2 = 0010
    然后 0010 向左移动3位后右边补 0 结果为 10000（0010 中的第一个1前面只有2个0所以整体左移3位需要在右边补1个0，得10000）
    将 10000 转换为十进制后为 16

**4、>>（向右位移）**  
想将数字转换为二进制，然后向右移动N位

2 >> 3 = 0
    先将数字转换为二进制
    2 = 0010
    然后 0010 整体向右移动3位后结果为 0000 （0010 中只有一个1，向右移动3位后就移出了，故为 0000）
    将 0000 转换为十进制后为 0

**5、>>>（无符号向右位移）**  
将数字转换为二进制后，然后向右移动N位  
以 16 >>> 2 和 -16 >>> 2 为例说明

16的二进制值为 10000
    Java中 int 类型是4个字节的也就是32位的，所以实际上16的二进制表示实际为 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000，因为正数高位都是0，所以前面的所有0都可以直接忽略掉了，所以简写为 10000，向右位移 2 得 00100，100 转换为十进制为 4
    所以：对正数来说 >> 和 >>> 结果是一样的。并且正数的三码（源码、反码、补码）相同。左移则表示放大2的N次方，右移表示缩小2的N次方。
    
    对于负数来说，就不一样了（在计算机中，负数以其正值的补码形式表达），所以负数是在其正数二进制后，先反码再补码的结果。
    （也就是：正数（十进制）》二进制（源码）》源码的反码》反码加1得到补码）。
    所以（源码）0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 》（源码的反码）1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1111》（补码）1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000
    
    所以 -16 >>> 2 即是 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 右移2位（高位不考虑符号以0补齐）得 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 然后转换为 10进制的结果为 1073741820
    所以：无符号位移，按步骤转换后得到的二进制直接转换为十进制即为结果。
    
    然后 -16 >> 2 即是 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 右移2位（高位考虑符号负数以1补齐）得 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 然后接下来与无符号就不同了，有符号位移后的二进制，需要进行还原，还原后的结果才是最终位移后的结果。
    还原步骤为：位移后结果》减一（去补码）》再反码》得到源码》转换十进制得最终结果。
    所以 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100 减一1后取反（或按位取反再加上1这样用加法比较直观）0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 然后 100 转换为十进制为 4，最后保留符号（负数） ，得 -4

**总结：**  
1、把 >>> 弄明白了，上面的也就都明白了。  
2、为什么没有 <<< 呢？因为无符号左移和有符号左移都是始终在右边补0，这两者没有区别，故 Java 中不存在 <<< 。

--------------------

（END）