详解Java的位运算

什么是位运算

位运算是计算机中一种对数值的二进制位进行操作的一种运算。在Java中，主要有以下几种位运算符：

运算符	描述
&	按位与
|	按位或
^	按位异或
~	按位取反
<<	左移位
>>	右移位
>>>	无符号右移位

按位与(&)

按位与是将两个操作数的每一位进行比较，都为1时才返回1，否则返回0。

示例1：

int a = 60;    // 二进制为 0011 1100
int b = 13;    // 二进制为 0000 1101
int c = a & b; // 二进制为 0000 1100，即十进制的12

示例2：

int a = 10;    // 二进制为 0000 1010
int b = 15;    // 二进制为 0000 1111
int c = a & b; // 二进制为 0000 1010，即十进制的10

按位或(|)

按位或是将两个操作数的每一位进行比较，只有有一个为1时就返回1，否则返回0。

示例1：

int a = 60;    // 二进制为 0011 1100
int b = 13;    // 二进制为 0000 1101
int c = a | b; // 二进制为 0011 1101，即十进制的61

示例2：

int a = 10;    // 二进制为 0000 1010
int b = 15;    // 二进制为 0000 1111
int c = a | b; // 二进制为 0000 1111，即十进制的15

按位异或(^)

按位异或是将两个操作数的每一位进行比较，只有其中一个为1时返回1，否则返回0。

示例1：

int a = 60;    // 二进制为 0011 1100
int b = 13;    // 二进制为 0000 1101
int c = a ^ b; // 二进制为 0011 0001，即十进制的49

示例2：

int a = 10;    // 二进制为 0000 1010
int b = 15;    // 二进制为 0000 1111
int c = a ^ b; // 二进制为 0000 0101，即十进制的5

按位取反(~)

按位取反是将一个操作数的每一位取反，0变为1，1变为0。

示例1：

int a = 60;     // 二进制为 0011 1100
int b = ~a;     // 二进制为 1100 0011，即十进制的-61

示例2：

int a = 10;     // 二进制为 0000 1010
int b = ~a;     // 二进制为 1111 0101，即十进制的-11

左移位(<<)

左移位是将一个操作数的二进制码向左移动指定的位数，低位补0。

示例1：

int a = 60;     // 二进制为 0011 1100
int b = a << 2; // 二进制为 1111 0000，即十进制的240

示例2：

int a = 10;     // 二进制为 0000 1010
int b = a << 3; // 二进制为 0101 0000，即十进制的80

右移位(>>)

右移位是将一个操作数的二进制码向右移动指定的位数，高位补符号位。

示例1：

int a = 60;     // 二进制为 0011 1100
int b = a >> 2; // 二进制为 0000 1111，即十进制的15

示例2：

int a = -10;    // 二进制为 1111 0110（32位环境下）
int b = a >> 2; // 二进制为 1111 1101（32位环境下），即十进制的-3

无符号右移位(>>>)

无符号右移位是将一个操作数的二进制码向右移动指定的位数，高位补0。

示例1：

int a = 60;      // 二进制为 0011 1100
int b = a >>> 2; // 二进制为 0000 1111，即十进制的15

示例2：

int a = -10;     // 二进制为 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
int b = a >>> 2; // 二进制为 0011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101，即十进制的1073741821

总结

通过本文的详细讲解，我们了解了Java中的位运算及其用法。在实际开发中，我们可以根据实际需求合理运用这些运算符，提高代码的效率和可读性。